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Table of Contents
3.2
EXTERNAL MEMORY SPACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3
CROSSING MEMORY BOUNDARIES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4 CENTRAL PROCESSING UNIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.1
INSTRUCTION PIPELINING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.1.1 Sequential instruction processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.1.2 Standard branch instruction processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.1.3 Jump cache instruction processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.1.4 Pipeline effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.2
BIT-HANDLING AND BIT-PROTECTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.3
INSTRUCTION EXECUTION TIME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.4
CPU SPECIAL FUNCTION REGISTERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.4.1 The system configuration register SYSCON . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
5 MULTIPLY-ACCUMULATE UNIT (MAC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.1
MAC FEATURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.2
MAC OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.2.1 Instruction pipelining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.2.2 Address generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.2.3 16 x 16 signed/unsigned parallel multiplier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2.4 40-bit signed arithmetic unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.2.5 40-bit accumulator register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.2.6 Data limiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.2.7 Accumulator shifter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.2.8 Repeat unit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5.2.9 MAC interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.2.10Number representation & rounding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
5.3
MAC REGISTER SET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.3.1 Address registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.3.2 Accumulator & control registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.4
MAC INSTRUCTION SET SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6 INTERRUPT AND TRAP FUNCTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
6.1
INTERRUPT SYSTEM STRUCTURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83