Nios II
نیوس II ایک 32 بٹ ایمبیڈڈ پروسیسر فن تعمیر ہے جو خاص طور پر فیلڈ پروگرام ایبل گیٹ ایرے (ایف پی جی اے) انٹیگریٹڈ سرکٹس کے آلٹیرا خاندان کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ Nios II اصل Nios فن تعمیر کے مقابلے میں بہت سی بہتریوں کو شامل کرتا ہے، جو اسے ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ (DSP) سے لے کر سسٹم کنٹرول تک، سرایت شدہ کمپیوٹنگ ایپلی کیشنز کی وسیع رینج کے لیے زیادہ موزوں بناتا ہے۔ Nios II Altera کے پہلے ترتیب دینے کے قابل 16 بٹ سرایت شدہ پروسیسر Nios کا جانشین ہے، جسے 2000 میں متعارف کرایا گیا تھا۔ کلیدی خصوصیات اصل نیوس کی طرح، نیوس II فن تعمیر ایک آر آئی ایس سی سافٹ کور فن تعمیر ہے جو مکمل طور پر پروگرام کے قابل منطق اور الٹیرا ایف پی جی اے کے میموری بلاکس میں لاگو ہوتا ہے۔ اپنے پیشرو کے برعکس یہ ایک مکمل 32 بٹ ڈیزائن ہے: 32 جنرل پرپز 32 بٹ رجسٹر، فل 32 بٹ انسٹرکشن سیٹ، ڈیٹا پاتھ، اور ایڈریس اسپیس، سنگل انسٹرکشن 32 × 32 ضرب اور تقسیم 32 بٹ نتیجہ پیدا کرتا ہے۔ نیوس II پروسیسر کی سافٹ کور نوعیت سسٹم ڈیزائنر کو اپنی مرضی کے مطابق نیوس II کور کی وضاحت اور تخلیق کرنے کی اجازت دیتی ہے، جو اس کی مخصوص درخواست کی ضروریات کے مطابق ہے۔ سسٹم ڈیزائنرز نیاس II کی بنیادی فعالیت کو بڑھا سکتے ہیں، مثال کے طور پر، ایک پہلے سے طے شدہ میموری مینجمنٹ یونٹ کو شامل کرکے، یا اپنی مرضی کے مطابق ہدایات اور اپنی مرضی کے مطابق پردیئرز کی وضاحت کرکے۔ کسٹم ہدایات مقامی Nios II ہدایات کی طرح، صارف کی طرف سے متعین ہدایات دو 32 بٹ سورس رجسٹروں تک کی اقدار کو قبول کرتی ہیں اور اختیاری طور پر نتیجہ کو 32 بٹ منزل کے رجسٹر میں واپس لکھ دیتی ہیں۔ کسٹم ہدایات کا استعمال کرتے ہوئے، سسٹم ڈیزائنرز کارکردگی کے اہداف کو پورا کرنے کے لیے سسٹم ہارڈ ویئر کو ٹھیک کر سکتے ہیں اور ڈیزائنر بھی سی میں میکرو کے طور پر ہدایات کو آسانی سے سنبھال سکتا ہے۔ کسٹم پیری فیرلز کارکردگی کے اہم نظاموں کے لیے جو کوڈ کے ایک مخصوص حصے کو انجام دینے میں زیادہ تر سی پی یو سائیکل خرچ کرتے ہیں، صارف کے ذریعے متعین پیری فیرل ممکنہ طور پر سافٹ ویئر الگورتھم کے حصے یا تمام عمل کو صارف کے ذریعے متعین ہارڈ ویئر منطق پر آف لوڈ کر سکتا ہے، جس سے پاور ایفیشنسی یا ایپلیکیشن تھرو پٹ میں بہتری آتی ہے۔ میموری مینجمنٹ یونٹ کوارٹس 8 کے ساتھ متعارف کرایا گیا، اختیاری ایم ایم یو نیوس II کو آپریٹنگ سسٹم چلانے کے قابل بناتا ہے جس کے لیے ہارڈ ویئر پر مبنی پیجنگ اور تحفظ کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے کہ لینکس کرنل۔ ایم ایم یو کے بغیر، نیوس آپریٹنگ سسٹمز تک محدود ہے جو ایک آسان تحفظ اور ورچوئل میموری ماڈل استعمال کرتے ہیں: مثال کے طور پر، μClinux اور FreRTOS۔ میموری پروٹیکشن یونٹ کوارٹس 8.0 کے ساتھ متعارف کرایا گیا، اختیاری ایم پی یو میموری کا تحفظ فراہم کرتا ہے جیسا کہ ایم ایم یو کے ذریعہ فراہم کیا جاتا ہے لیکن ایک آسان پروگرامنگ ماڈل کے ساتھ اور ایم ایم یو سے وابستہ پرفارمنس اوور ہیڈ کے بغیر۔ Nios II CPU فیملی Nios II کلاسک 3 مختلف ترتیبات میں پیش کیا جاتا ہے: Nios II/f (تیز)، Nios II/s (معیاری)، اور Nios II/e (معیشت)۔ Nios II جین 2 کو 2 مختلف ترتیبات میں پیش کیا جاتا ہے: Nios II/f (تیز)، اور Nios II/e (معیشت)۔ Nios II/f بنیادی سائز کی قیمت پر زیادہ سے زیادہ کارکردگی کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ این آئی او ایس II/ایف کی خصوصیات میں شامل ہیں: علیحدہ ہدایات اور ڈیٹا کیشے (512 بی سے 64 کے بی) اختیاری ایم ایم یو یا ایم پی یو 2 جی بی تک بیرونی ایڈریس کی جگہ تک رسائی ہدایات اور ڈیٹا کے لیے اختیاری مضبوطی سے جوڑی ہوئی میموری زیادہ سے زیادہ ڈی ایم آئی پی ایس/میگاہرٹز سنگل سائیکل ہارڈ ویئر کو حاصل کرنے کے لیے چھ مراحل والی پائپ لائن ضرب اور بیرل شفٹر اختیاری ہارڈ ویئر تقسیم آپشن متحرک برانچ پیشن گوئی 256 کسٹم ہدایات اور لامحدود ہارڈ ویئر ایکسلریٹر جے ٹی اے جی ڈیبگ ماڈیول اختیاری جے ٹی اے جی ڈیبگ ماڈیول اضافہ، بشمول ہارڈ ویئر بریک پوائنٹس، ڈیٹا ٹرگرز، اور ریئل ٹائم ٹریس این آئی او ایس II/ایس این آئی او ایس کور کارکردگی اور لاگت کے درمیان توازن برقرار رکھنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ بنیادی نفاذ اب آلٹیرا کوارٹس II v. 17 اور نئے کے لیے معاون نہیں ہے۔ Nios II/s کی خصوصیات میں شامل ہیں: انسٹرکشن کیش 2 جی بی تک بیرونی ایڈریس کی جگہ کے لیے اختیاری مضبوطی سے جوڑی ہوئی میموری ہدایات کے لیے پانچ مراحل والی پائپ لائن جامد برانچ پیشن گوئی ہارڈ ویئر ضرب، تقسیم اور شفٹ کے اختیارات 256 کسٹم ہدایات تک JTAG ڈیبگ ماڈیول اختیاری JTAG ڈیبگ ماڈیول میں اضافہ، بشمول ہارڈ ویئر بریک پوائنٹس، ڈیٹا ٹرگرز، اور ریئل ٹائم ٹریس Nios II/e۔ Nios II/e کور کو ایف پی جی اے کے سب سے چھوٹے ممکنہ منطق کے استعمال کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ خاص طور پر کم لاگت والے سائیکلون II ایف پی جی اے ایپلی کیشنز کے لیے موثر ہے۔ Nios II/e کی خصوصیات میں شامل ہیں: 2 جی بی تک بیرونی ایڈریس اسپیس جے ٹی اے جی ڈیبگ ماڈیول 700 سے کم ایل ای میں مکمل سسٹم اختیاری ڈیبگ اضافہ 256 کسٹم ہدایات تک مفت، کسی لائسنس کی ضرورت نہیں ہے ایولون سوئچ تانے بانے کا انٹرفیس نیاس II ایولون سوئچ تانے بانے کو اپنے سرایت شدہ پردیفروں کے انٹرفیس کے طور پر استعمال کرتا ہے۔ پروسیسر پر مبنی نظام میں روایتی بس کے مقابلے میں، جو ایک وقت میں صرف ایک بس ماسٹر کو بس تک رسائی کی اجازت دیتا ہے، ایولون سوئچ تانے بانے، سلیو سائیڈ ثالثی اسکیم کا استعمال کرتے ہوئے، متعدد ماسٹرز کو بیک وقت کام کرنے دیتا ہے۔ نیوس II کے لیے ترقیاتی عمل دو الگ الگ مراحل پر مشتمل ہے: ہارڈ ویئر کی پیداوار اور سافٹ ویئر کی تخلیق۔ ڈویلپمنٹ کو الٹیرا ایپلی کیشن کے اندر ہوسٹ کیا جاتا ہے جسے ایمبیڈڈ ڈیزائن سویٹ (ای ڈی ایس) کہا جاتا ہے۔ ای ڈی ایس دو الگ الگ مراحل میں ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر دونوں کا انتظام کرنے کے لیے ایک مکمل مربوط ترقیاتی ماحول پر مشتمل ہے: ہارڈ ویئر جنریشن پروسیس نوس II ہارڈ ویئر ڈیزائنرز کیوس سسٹم انٹیگریشن ٹول کا استعمال کرتے ہیں، جو کوارٹس-II پیکیج کا ایک جزو ہے، تاکہ نوس سسٹم کو ترتیب اور تیار کیا جا سکے۔ کنفیگریشن گرافیکل یوزر انٹرفیس (GUI) صارفین کو Nios-II کے فیچر سیٹ کو منتخب کرنے، اور پردیی اور I/O-بلاکس (ٹائمرز، میموری کنٹرولرز، سیریل انٹرفیس وغیرہ) کو شامل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ سرایت شدہ نظام پر۔ جب ہارڈ ویئر کی تفصیلات مکمل ہو جاتی ہیں، تو کوارٹس-II منتخب کردہ ایف پی جی اے ہدف پر پورے نظام کو نافذ کرنے کے لیے ترکیب، جگہ اور راستہ انجام دیتا ہے۔ کیوس پرانے ایس او پی سی (سسٹم-آن-اے-پروگرام ایبل-چپ) بلڈر کی جگہ لے رہا ہے، جسے نیوس II سسٹم بنانے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، اور نئے منصوبوں کے لیے اس کی سفارش کی جا رہی ہے۔ سافٹ ویئر بنانے کا عمل ایک علیحدہ پیکیج، جسے ایمبیڈڈ ڈیزائن سویٹ (ای ڈی ایس) کہا جاتا ہے، سافٹ ویئر ڈویلپمنٹ کا انتظام کرتا ہے۔ ایکلپس آئی ڈی ای کی بنیاد پر، ای ڈی ایس میں ایک سی/سی + + مرتب (جی این یو ٹول چین پر مبنی)، ڈیبگر، اور ایک انسٹرکشن سیٹ سمیلیٹر شامل ہے۔ ای ڈی ایس پروگرامرز کو تخروپن میں اپنی ایپلی کیشن کی جانچ کرنے، یا اصل ایف پی جی اے میزبان پر اپنی مرتب کردہ ایپلی کیشن کو ڈاؤن لوڈ کرنے اور چلانے کی اجازت دیتا ہے۔ چونکہ سی/سی + + ڈویلپمنٹ چین جی سی سی پر مبنی ہے، لینکس کے لیے اوپن سورس سافٹ ویئر کی اکثریت کم سے کم یا بغیر کسی ترمیم کے مرتب اور چلتی ہے۔ تھرڈ پارٹی آپریٹنگ سسٹمز کو بھی Nios II میں پورٹ کیا گیا ہے۔ ان میں مائیکریم مائیکرو سی/او ایس-II، ای سی او ایس، سیگر مائیکرو کنکولر ایم بی او ایس، چیبیو او ایس/آر ٹی، ایم یو سی لینکس اور فری آر ٹی او ایس شامل ہیں۔ لائسنسنگ نوس II کا موازنہ مائیکرو بلیز سے کیا جا سکتا ہے، جو ایف پی جی اے کے زیلنکس خاندان کے لیے ایک مسابقتی سافٹ کور سی پی یو ہے۔ مائیکرو بلیز کے برعکس، نیوس II تیسرے فریق کے آئی پی فراہم کنندہ، سینوپسس ڈیزائن ویئر کے ذریعے معیاری سیل اے ایس آئی سی کے لیے لائسنس یافتہ ہے۔ ڈیزائن ویئر لائسنس کے ذریعے، ڈیزائنرز نیوس پر مبنی ڈیزائن کو ایف پی جی اے پلیٹ فارم سے بڑے پیمانے پر پروڈکشن اے ایس آئی سی ڈیوائس میں پورٹ کر سکتے ہیں۔ لیٹیس مائیکو 8 لیٹیس مائیکو 32 مائیکرو بلیز پیکو بلیز مائیکون پی 200 حوالہ جات بیرونی لنکس انٹیل کی سائٹ کے بارے میں نیوس II نیوس II ایمبیڈڈڈ ڈیزائن سویٹ فورم نیوس کمیونٹی ویکی آر ٹی ای ایم ایس ریئل ٹائم آپریٹنگ سسٹم کارنیل ای سی ای 576 مائیکرو کنکولر کورس کا استعمال کرتے ہوئے نیوس II سافٹ مائکرو پروسیسرز کا استعمال کرتے ہوئے نیوس II یو پی بی ای سی ای 31289 کورس کے لیے نیوس II فری آر ٹی او ایس ڈیمو دستاویزات