C29 CPU 采用 VLIW(超长指令字)架构,并配备全面保护式流水线。CPU 支持多种指令大小(16/32/48 位)。CPU 还支持可变指令包大小,每个指令包可包含多达 8 条并行执行的指令。例如,CPU 架构能够并行执行多达 8 条 16 位指令。这由 CPU 内可以同时执行的多个功能单元实现。工作寄存器总共有 64 个,分为三个不同类别(Ax、Dx 和 Mx 寄存器组),并支持 CPU 中的并行操作。除了工作寄存器外,CPU 还包含多个状态寄存器(DSTS、EST 和 ISTS),用于维护与执行相关的信息和与中断上下文相关的信息。
以下列出了 C29 CPU 的主要特性:
- 简便易用:
- 字节可寻址 CPU。
- 具有 4GB 地址范围的线性和统一存储器映射。
- 全面保护式流水线:9 级流水线,可防止对同一位置进行无序写入和读取。
- 在无缓存存储器的情况下实现确定性执行和出色性能。
- 改进并行性:
- 并行执行 1 到 8 条指令。
- 并行执行定点、浮点和寻址运算。
- 多个并行功能单元。
- 专门的运算,可更大限度地减少不连续性并加速决策代码(例如 if-then-else 语句和 switch 语句)。
- 面向实时控制的专业运算(例如,三角运算和多相矢量转换运算)。
- 提高总线吞吐量:
- 每个周期能够获取多达 128 位指令包。
- 每个周期能够执行 8/16/32/64 位双读取操作和单写入操作。
- 改进的寻址模式减少了内存和外设资源访问的开销。
- 改进的流水线使 CPU 能够访问更多的 0 等待存储器,从而实现超高性能。
- 代码效率:
- 支持可变长度指令集(16 位、32 位和 48 位指令)。
- 丰富的指令集通过超简洁的指令优化了常见的运算。
- 硬件中实现代码隔离的 ASIL D 级别安全功能:
- 锁步内核能够在分离锁定模式下独立执行(用作单独内核)或进行锁步执行(用于提供冗余)。
- 集成 ECC 逻辑
- 在硬件中集成内存管理 (MPU) 和保护机制,从而更大限度地提高 MIPS。
- 独立的代码线程实现了完全隔离与保护(包括软件栈)。
- 增强调试和跟踪功能:
- 专用数据记录和代码流跟踪指令。
- 跟踪数据能够记录在片上 RAM 中或通过串行通信外设导出。