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RCPU / RCPU
REFERENCE MANUAL
TABLE OF CONTENTS
Rev. 1 February 1999
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MOTOROLA
ix
7.2.1.1 Update of the XER During Divide Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-6
7.2.2 Floating Point Unit (FPU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-6
7.2.3 Load/Store Unit (LSU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-6
7.2.3.1 Load/Store Instruction Issue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7
7.2.3.2 Load/Store Synchronizing Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7
7.2.3.3 Load/Store Instruction Timing Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7
7.2.3.4 Bus Cycles for String Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-8
7.2.3.5 Stalls During Floating-Point Store Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-8
7.2.4 Branch Processing Unit (BPU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-9
7.3 Serialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-9
7.3.1 Execution Serialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-9
7.3.2 Fetch Serialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-10
7.4 Context Synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-10
7.5 Implementation of Special-Purpose Registers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-10
7.6 Instruction Execution Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-11
7.7 Instruction Execution Timing Examples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-16
7.7.1 Load from Internal Memory Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-16
7.7.2 Write-Back Arbitration Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-17
7.7.3 Load with Private Write-Back Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-18
7.7.4 Fastest External Load Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-19
7.7.5 History Buffer Full Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-20
7.7.6 Store and Floating-Point Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-21
7.7.7 Branch Folding Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-22
7.7.8 Branch Prediction Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-23
Section 8
DEVELOPMENT SUPPORT
8.1 Program Flow Tracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1
8.1.1 Indirect Change-of-Flow Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-2
8.1.1.1 Marking the Indirect Change-of-Flow Attribute. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-3
8.1.1.2 Sequential Instructions with the Indirect Change-of-Flow Attribute . . . . . . . . . . . . . 8-3
8.1.2 Instruction Fetch Show Cycle Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-4
8.1.3 Program Flow-Tracking Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-5
8.1.3.1 Instruction Queue Status Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-5
8.1.3.2 History Buffer Flush Status Pins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-6
8.1.3.3 Flow-Tracking Status Pins in Debug Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-6
8.1.3.4 Cycle Type, Write/Read, and Address Type Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-7
8.1.4 External Hardware During Program Trace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-8
8.1.4.1 Back Trace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-8
8.1.4.2 Window Trace. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-8
8.1.4.3 Synchronizing the Trace Window to Internal CPU Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-8
8.1.4.4 Detecting the Trace Window Starting Address. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-10
8.1.4.5 Detecting the Assertion or Negation of VSYNC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-10
F
Freescale Semiconductor, Inc.
n
.