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PowerPC™ 405 Processor Block Reference Guide www.xilinx.com 7
UG018 (v2.0) August 20, 2004 1-800-255-7778
R
ISOCM Controller Instruction Fetch Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
DSOCM Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
ISOCM Ports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Programmer’s Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
DCR Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
DSARC/ ISARC Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
DSCNTL Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
ISCNTL Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Features Introduced in Virtex-4 and Comparison with Virtex-II Pro . . . . . . . . . . . . 161
DCR Write Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
DCR Read Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Timing Specification for Fixed Latency (Virtex-4 and Virtex-II Pro) . . . . . . . . . 169
Single-Cycle Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Multi-Cycle Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
ISOCM Instruction Fetching. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Writing to ISBRAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
DSOCM Data Load, Fixed Latency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
DSOCM Store, Fixed Latency. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Timing Specification for Variable Latency (Virtex-4 DSOCM Controller Only) 177
DSOCM Data Load, Variable Latency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178
DSOCM Data Store, Variable Latency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Application Notes and Reference Designs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Chapter 4: PowerPC 405 APU Controller
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
FCM Instruction Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Enabling the APU Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Instruction Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Instruction Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Instruction Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
APU Controller Pre-Defined Instruction Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
APU Controller User-Defined Instruction Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
FCM Pre-Defined Instruction Decoding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
FCM User-Defined Instruction Decoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
FCM Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
FCM Instruction Flushing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Execution Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
APU Controller Configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
General Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
UDI Configuration Registers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
DCR Access to the Configuration Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Interface Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
APU Controller Input Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
APU Controller Output Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
APU Controller Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
FCM Interface Timing Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Autonomous Transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Blocking Transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Non-Blocking Transactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
FCM Load Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203