一、NICE接口简介

       在开发过程中，为了提高特定领域的性能，同时降低功耗，可以考虑利用定制的硬件协同单元，蜂鸟E203内核支持用户创建自定义指令，主处理器与协处理器通过NICE（Nuclei Instruction Co-unit Extension）接口通信。

二、NICE指令格式

        NICE指令格式如下：

其中各个部分的意思如下表

注：RISC-V ISA在32位指令集中提供了四组custom指令：custom0、custom1、custom2、custom3，它们的opcode分别为：0001011、1101011、1011011、1111011。

三、接口定义

      注：Direction是针对E203 core的。

四、指令处理

指令的处理主要有以下几步：

1、E203内核先取指，译码，如果识别到是一条NICE指令，则通过request channel将这条指令交给协处理器处理，并根据funct3判断是否将源寄存器的值传递给协处理器。

2、如果NICE指令和前一条未完成的指令间存在联系，则需要停顿流水线直到联系解除，就不用考虑数据前递之类的问题，和E203内核的一般指令一样。

3、采用握手机制，E203内核发出的request信号持续拉高，直到协处理器ready信号拉高，握手成功，信息传递给协处理器。

4、协处理器处理完毕，通过response channel将数据发送给E203内核。

五、NICE接口内存的访问

内存访问和指令的处理基本一致，也是采用握手机制，步骤如下：

1、协处理器发送ICB请求，如果E203 ICB ready信号拉高，握手成功，E203将利用LSU（load/store unit）进行内存的访问。

2、E203内核在访存完成后，通过response channel将valid信号以及读取到的数据（如果是读操作）发送给系处理器，当协处理器ready信号拉高，握手成功，数据传输完毕。

3、为防止死锁的发生，在协处理器访问内存时，需要将nice_mem_holdup信号持续拉高，在此期间不允许其他的内存访问。