RISC V為微控制器應用考慮的特性

2021-08-15 16:30:11 字數 724 閱讀 6921

risc-v是加州大學伯克利分校(uc berkeley)推出的開源處理器架構。risc-v的設計具有極強的伸縮性,可以應用在從微控制器到集群計算機等各種級別的應用。我是搞嵌入式的,比較關注risc-v在微控制器上的應用。

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risc-v定義了三個特權基本,分別是u-mode、s-mode和m-mode,即使用者模式、管理模式和機器模式。三種模式只有m-mode是必須要實現的,其它兩種模式是可選的。當只實現m-mode的時候,risc-v就是作為乙個微控制器來使用了,只能裸跑或者使用rtos。當實現了全部三種模式,risc-v可以作為應用處理器來實現,可以執行linux等系統。將s-mode和u-mode設計成可選項是risc-v支援微控制器應用的首要特性。

標準的rv32i指令集定義了32個通用暫存器,rv32e在rv32i的基礎上進行了裁剪,將暫存器個數從32個減少到16個,使得risc-v適用於低成本的嵌入式應用。預設情況下,risc-v的堆疊要求128位對齊,使用rv32e則只需要32位對齊,這減少了堆疊空間的浪費。

標準的risc-v指令是32位長的(通過擴充套件,可以有更長的指令,但目前的標準指令都是32位長),通過c擴充套件引入16位長的指令,16位長指令的引入提高了**密度,就像當年的arm引入16位的thumb指令來提高**密度一樣。不過和arm引入thumb不同的是:risc-v的16位指令和32位指令是共存的,二者可以混合使用,是不需要處理器切換執行狀態的。

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