本文選題：專用指令集處理器 + 互連網(wǎng)絡��； 參考：《西安電子科技大學》2012年碩士論文

【摘要】：在數(shù)字信號處理的應用中，通常采用數(shù)字信號處理器(DSP)或者專用集成電路(ASIC)來實現(xiàn)，但是它們都難以同時達到高速處理，，低功耗和靈活應用等要求。而專用指令集處理器(ASIP)既有ASIC的高速性，又包含DSP可編程的特點，能有效權衡兩者性能，特別適合在FPGA內以大規(guī)模并行處理的方式來實現(xiàn)復雜的應用。本文依托實驗室項目，針對ASIP并行體系結構和功能單元（FU）的設計及應用，主要進行了以下四方面工作： 第一，針對ASIP并行處理機中各個處理單元之間數(shù)據(jù)交換的問題，設計了一種基于多端口共享存儲器互連網(wǎng)絡的緊耦合結構。然后，在此結構上實現(xiàn)了1024點FFT算法，驗證了這種結構設計的正確性。 第二，針對FFT算法在匯編編程中存在頻繁使用同一基本運算的問題，設計了一種專用蝶形運算單元，從而有效減少了指令數(shù)目，縮短了執(zhí)行時間，提高了處理速度。 第三，針對微波壓縮感知成像算法工程化實現(xiàn)這個項目，提出了一種采用ASIP并行處理結構來實現(xiàn)的解決方案。然后，針對算法在ASIP并行處理機上的可行性進行了研究，得出了一些在ASIP上實現(xiàn)所需要的設計要素。 第四，針對H.264壓縮項目中二進制算術編碼算法硬件的實現(xiàn)提出了一種采用ASIP功能單元嵌入式處理實現(xiàn)的方法。首先，基于ASIP可參量化設計平臺設計了一款24位ASIP，并在此ASIP上實現(xiàn)了二進制算術編碼。然后，針對二進制算法的特點，對ASIP指令集進行了改進，設計了一種基于桶形移位器的可變長度的移位指令以及實現(xiàn)電路。
[Abstract]:In the application of digital signal processing (DSP) or ASIC, it is difficult to meet the requirements of high speed processing, low power consumption and flexible application at the same time. Special instruction set processor (ASIP) not only has the high speed of ASIC, but also has the programmable characteristics of DSP, so it can effectively balance the performance of both. It is especially suitable for realizing complex applications in FPGA by large-scale parallel processing. This paper, based on the laboratory project, aims at the design and application of ASIP parallel architecture and function unit (FU), mainly carries on the following four aspects of work: Firstly, aiming at the problem of data exchange among processing units in ASIP parallel processor, a tight coupling structure based on multi-port shared memory interconnection network is designed. Then, the 1024 point FFT algorithm is implemented on this structure, which verifies the correctness of the structure design. Secondly, aiming at the problem that FFT algorithm frequently uses the same basic operation in assembly programming, a special butterfly operation unit is designed, which effectively reduces the number of instructions, shortens the execution time and improves the processing speed. Thirdly, aiming at the engineering implementation of microwave compression sensing imaging algorithm, a solution using ASIP parallel processing architecture is proposed. Then, the feasibility of the algorithm in ASIP parallel processing machine is studied, and some design elements for ASIP implementation are obtained. Fourthly, a method of embedded processing based on ASIP function unit is proposed for the hardware implementation of binary arithmetic coding algorithm in H.264 compression project. Firstly, a 24 bit ASIP is designed based on ASIP parameterized design platform, and binary arithmetic coding is implemented on this ASIP. Then, according to the characteristics of binary algorithm, the ASIP instruction set is improved, and a variable length shift instruction based on bucket shifter is designed and implemented.
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP332

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 閔玲;李方;何小海;;CABAC在H.264/AVC中的應用[J];信息與電子工程;2006年04期

相關碩士學位論文 前4條

1 羅雯;基于ASIP的參數(shù)可選RISC結構匯編器以及VLIW結構匯編器設計[D];西安電子科技大學;2011年

2 何濤;復雜數(shù)字信號處理算法實現(xiàn)方法研究[D];西安電子科技大學;2011年

3 吳俊;基于RISC結構的ASIP設計[D];浙江大學;2002年

4 李雙飛;適用于MIMO-OFDM的ASIP的設計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2010年

本文編號：1786405