Custom instruction là lệnh do người thiết kế tự định nghĩa được thêm vào trong Nios II bên cạnh tập lệnh chuẩn. Để thêm vào một custom instruction, người thiết kế phải tác động đến ALU và tập lệnh của Nios II.
Custom instruction bao gồm 2 thành phần :
+ Khối custom logic (phần cứng) : Đây là một khối gồm các phần tử logic để thực hiện một chức năng nào đó. Vi xử lý nhúng Nios có thể thêm vào đến 256 khối custom logic và nó sẽ trở thành một phần của ALU như hình 3.1. Hoạt động cơ bản của khối logic custom instruction là nhận dữ liệu từ ngõ vào dataa và/hoặc
datab và tính kết quả ở ngõ ra result. Khối custom instruction sẽ cung cấp kết quả ngõ ra được tính từ ngõ vào, mà giá trị ngõ vào được điều khiển bởi Nios II. Người thiết kế hệ thống có thể thiết kế khối custom logic để thực hiện bất kì chức năng nào, miễn là phải bảo đảm khối custom logic có chuẩn giao tiếp phù hợp. Nios II hỗ trợ cho người thiết kế hệ thống rất nhiều loại custom instruction khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng khi thiết kế. Hơn nữa, cuctom instruction còn cho phép người thiết kế truy xuất các khối phần cứng bên ngoài mà không cần thông qua đường dữ liệu của Nios II.
GVHD : PGS.TS. NGUYỄN HỮU PHƯƠNG
Hình 3.1 : Cấu trúc Nios khi được thêm vào khối custom logic
+ Lệnh (phần mềm) : Đây là câu lệnh cho phép người thiết kế truy xuất đến khối custom logic thông qua mã lệnh của phần mềm. Phần mềm SoPC Builder sẽ tích hợp khối custom logic vào trong ALU của Nios trong quá trình xây dựng bộ vi xử lý nhúng này. Hơn nữa, nó còn tạo ra các lệnh C/C++ và Asembly để cung cấp cách thức truy cập vào các khối custom logic này. Người thiết kế hệ thống có thể đặt tên cho các lệnh này. Nếu khối cusom logic là một mạch tổ hợp, thì số xung clock cần để thực hiện được cố định là một. Ngược lại, nếu khối này là một mạch tuần tự, thì người thiết kế hệ thống cần phải khai báo số xung clock cần thiết nhằm xác định thời gian khối custom logic cho ra kết quả chính xác để Nios II đọc vào. Giao diện khi thiết kế được thể hiện ở hình 3.2.
GVHD : PGS.TS. NGUYỄN HỮU PHƯƠNG
Hình 3.2 : Tab Custom Instruction trong Nios Configuration Wizard