摘要

本文主要介绍蜂鸟中的ITCM模块。ITCM在蜂鸟中是用于存储指令的，由于蜂鸟E203内核定位是对于小型的指令系统，因此在蜂鸟定位的系统中，指令基本是全部存储在ITCM中的，因此下面我们介绍ITCM的结构以及从ITCM中取值的过程。

模块介绍

首先，我们先得知道ITCM模块存储位置是在e203_CPU_top下。

图片alt

而我们看ITCM的代码下只有一个子模块

图片alt

该子模块是sram的通用模块，也就是说DTCM下也有该子模块。可以看到在ITCM中，数据宽度是`E203_ITCM_RAM_DW，从”e203_defines.v”文件中，我们可以找到其值为64，这里也就引出了一个问题，E203中的指令都是16位和32位的，那我们是怎么访问ITCM得到指令的呢？

取值过程

地址对齐地读取指令

IFU中每次取值得到的数据都是32位的，而在ITCM输出的是64位地址区间对齐的数据，我们称为一个通道，所以这会导致IFU可能连续两次甚至多次在同一个通道内访问，如果两次都是在同一通道，那么就可以利用SRAM输出保持不变的特点，直接读取数据，而不需要重复打开ITCM。

地址非对齐地顺序读取指令

当出现这种情况时，会先将SRAM当前输出的最高16位存入缓冲区内，然后重新访问，将新的输出的低16位与缓冲区中的值拼接成32位的完整指令，因此此时只需要在1个时钟周期内得到指令，也不会造成损失。

地址非对齐地非顺序取值

此时就需要发出两次读操作，将第一次读回的高16位存入缓冲区，将第二次读回的低16位与缓冲区拼接成完整指令，但是这样会导致一个时钟周期的损失。

仿真模拟

现在我们可以看一下仿真中的取值过程。

initial begin
      $readmemh({testcase, ".verilog"}, itcm_mem);

      for (i=0;i<(`E203_ITCM_RAM_DP);i=i+1) begin
          `ITCM.mem_r[i][00+7:00] = itcm_mem[i*8+0];
          `ITCM.mem_r[i][08+7:08] = itcm_mem[i*8+1];
          `ITCM.mem_r[i][16+7:16] = itcm_mem[i*8+2];
          `ITCM.mem_r[i][24+7:24] = itcm_mem[i*8+3];
          `ITCM.mem_r[i][32+7:32] = itcm_mem[i*8+4];
          `ITCM.mem_r[i][40+7:40] = itcm_mem[i*8+5];
          `ITCM.mem_r[i][48+7:48] = itcm_mem[i*8+6];
          `ITCM.mem_r[i][56+7:56] = itcm_mem[i*8+7];
      end

这是tb_top中的一段代码，可以看到仿真中是将testcase中的数据读进ITCM中，而testcase则是一个二进制文件，并且当我将测试文件中内容写为：

93 00 80 00

运行行为级仿真可以看到TCL中输出为：

图片alt