MIPS32®架構

MIPS32®架構刷新了32位元嵌入式處理器的效能標準。它是MIPS科技下一代高效能MIPS-Based™處理器SoC發展藍圖的基礎，並向上相容MIPS64® 64位元架構。MIPS架構擁有強大的指令集、從32位元到64位元的可擴展性、廣泛的軟體發展工具以及衆多MIPS科技授權廠商的支援，是領先的嵌入式架構。MIPS32架構是先前MIPS I™ 和 MIPS II™指令集架構(ISA)的擴展集，整合了專門用於嵌入式應用的功能強大的新指令，以及以往只在64位元R4000™ 和 R5000® MIPS®處理器中能見到的已經驗證的記憶體管理和特權模式控制機制。透過整合強大的新功能、標準化特權模式指令以及支援前代ISA，MIPS32架構為未來所有基於32位元MIPS的開發提供了一個堅實的高效能基礎。

MIPS32架構基於一種固定長度的定期編碼指令集，並採用載入/儲存(load/store)資料模型。經改進，這種架構可支援高階語言的最佳化執行。其算術和邏輯運算採用三個運算元的形式，允許編譯器最佳化複雜的運算式。此外，它還帶有32個通用暫存器，讓編譯器能夠透過保持對暫存器內資料的頻繁存取進一步最佳化程式碼的生成效能。

MIPS32架構從流行的R4000 / R5000 類 64位元處理器衍生出特權模式異常處理和記憶體管理功能。它採用一組暫存器來反映暫存器、MMU、TLB及各個核心中實現其他特權功能的配置。透過對特權模式和記憶體管理進行標準化，並經由配置暫存器提供資訊，MIPS32架構能夠使即時作業系統、其他開發工具和應用程式碼同時被執行，並在MIPS32 和MIPS64處理器系列的各個産品之間重覆使用。

它的高效能暫存器及記憶體管理方案的靈活性仍繼續成為MIPS架構的一大優勢。MIPS32架構利用定義良好的快取控制選項進一步擴展了這種優勢。指令和資料暫存器的大小可以從256 byte到4Mbyte。資料快取可採用回寫或直寫策略。無快取也是可選配置。記憶體管理機制可以採用TLB 或模塊地址轉換 (BAT)策略。利用TLB，MIPS32架構可滿足Windows CE 和Linux的記憶體管理要求。

由於增加了密集型資料處理、資料流程和斷言操作(predicated operations) ，可滿足嵌入式市場不斷成長的計算需求。條件資料移動(Conditional data move)和資料快取預取(prefetch)指令被引入，以期提高通訊及多媒體應用的資料吞吐量。固定浮點DSP型指令可進一步增強多媒體處理能力。這些新指令，包括乘法、乘加、乘減和“前導計數(count leading) 0s/1s”，在處理音訊、視訊和多媒體等資料流程時，無需在系統中增加額外的DSP硬體即可提供更高的效能。功能強大的浮點指令可加快某些任務的執行速度，例如一些DSP演算法的處理、圖形操作的即時計算。浮點操作可選擇軟體模擬。最後，為簡化系統整合任務，MIPS32標準定義EJTAG (增強型 JTAG) 選項功能作為非入侵式、片上即時除錯系統。