FT-C55LP程序控制部件及流水線保護(hù)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-30 21:13
數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)是對(duì)信號(hào)和圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的一類(lèi)高性能的CPU,它廣泛應(yīng)用于通信、家用電器、航空航天、工業(yè)測(cè)量、生物醫(yī)學(xué)工程及軍事等領(lǐng)域。從應(yīng)用的角度DSP大致可分為三類(lèi),適合于高密度計(jì)算的高性能DSP;適合于便攜式應(yīng)用的低功耗DSP和適合控制應(yīng)用的控制類(lèi)DSP。FT-C55LP是一款16位定點(diǎn)低功耗DSP,定位在便攜式應(yīng)用。本文先是從FT-C55LP支持高度并行的結(jié)構(gòu)出發(fā),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了其程序控制部件。程序控制部件包括一個(gè)容量為64字節(jié)的指令緩沖隊(duì)列(IBQ),它能夠在單個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)接收32位來(lái)自程序讀總線(PB)的程序數(shù)據(jù),并且流出56位的指令代碼:一個(gè)指令預(yù)譯碼模塊,用于計(jì)算單指令、并行指令以及擴(kuò)展指令的長(zhǎng)度,并且判斷相鄰兩條指令是否并行;一個(gè)程序控制模塊,通過(guò)對(duì)IBQ局部讀寫(xiě)指針的修改,高效實(shí)現(xiàn)各種程序控制指令。這些程序控制指令充分利用IBQ的指令緩沖功能,來(lái)維持連續(xù)的程序流;通過(guò)投機(jī)性預(yù)取條件指令的目標(biāo)程序,減小由于分支指令造成程序不連續(xù)的開(kāi)銷(xiāo);緩存整個(gè)循環(huán)體代碼在IBQ中,避免多余的存儲(chǔ)器訪問(wèn),高效執(zhí)行局部塊循環(huán)指令。功能驗(yàn)證的結(jié)果表明各個(gè)模塊達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。本文還...
【文章來(lái)源】:國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
IBQ結(jié)構(gòu)框圖
圖 3.3IBQ讀寫(xiě)數(shù)據(jù)通路示意從IBQ一次讀出的 4words程序數(shù)據(jù)凡Data--Bu紅63:0],需要根據(jù)LRPqo]的值來(lái)選擇出其中的7個(gè)字節(jié) (56hits),進(jìn)行實(shí)際的預(yù)譯碼。結(jié)合圖3.2,如圖3.4a所示,當(dāng)LRPqo]=0時(shí),LRPC[5:0]指向偶地址,讀出數(shù)據(jù)選擇凡Data--Bu紅63:8];如圖3.4b所示,當(dāng)L即qo]一1時(shí),LRPC[5:0]指向奇地址,讀出數(shù)據(jù)選擇凡Data--Bu幾55:01,這一步實(shí)際上是在指令進(jìn)行真正的?
圖3.18IBQ仿真結(jié)果本驗(yàn)證構(gòu)造這樣一段對(duì)IBQ進(jìn)行正常讀寫(xiě)訪問(wèn)的測(cè)試代碼,每次寫(xiě)入32hit的數(shù)據(jù),每sbit從全0到全1遍歷,寫(xiě)指針從O到31遍歷,讀指針從O到63遍歷,所有的變化都是按照時(shí)鐘的節(jié)拍運(yùn)行的。圖3.18是這段測(cè)試代碼的仿真結(jié)果片段,可以看到,對(duì)IBQ的寫(xiě)操作,按照局部寫(xiě)指針LwPc的變化,依次把數(shù)據(jù)fdfdfdfd、fefefefe、m科…附、00000000、01010101、02020202寫(xiě)入到26、28、30、0、2、4為起始的2個(gè)相鄰字的地址中;對(duì)IBQ的讀操作,按照局部讀指針LRPC的變化,依次把以62、63、0、1、2、3為起始地址的7字節(jié)efefe仰f0IDfD、efeffDfDfDmfl、efromfDfDflfl、m句fDIDflflfl、ID句mnflflfl、mfDflflflfl幾數(shù)據(jù)讀出。所有操作都是按照讀寫(xiě)指針正確進(jìn)行的,寫(xiě)入和讀出的數(shù)據(jù)也都完全正確。第43頁(yè)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 沈戈,高德遠(yuǎn),樊曉椏. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2003(07)
[2]DSP體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的新趨勢(shì)[J]. 黃 峰,李勝平,朱全慶,熊召新,鄒雪城. 計(jì)算機(jī)工程. 2002(04)
碩士論文
[1]X微處理器地址計(jì)算研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張悅.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3373514
【文章來(lái)源】:國(guó)防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
IBQ結(jié)構(gòu)框圖
圖 3.3IBQ讀寫(xiě)數(shù)據(jù)通路示意從IBQ一次讀出的 4words程序數(shù)據(jù)凡Data--Bu紅63:0],需要根據(jù)LRPqo]的值來(lái)選擇出其中的7個(gè)字節(jié) (56hits),進(jìn)行實(shí)際的預(yù)譯碼。結(jié)合圖3.2,如圖3.4a所示,當(dāng)LRPqo]=0時(shí),LRPC[5:0]指向偶地址,讀出數(shù)據(jù)選擇凡Data--Bu紅63:8];如圖3.4b所示,當(dāng)L即qo]一1時(shí),LRPC[5:0]指向奇地址,讀出數(shù)據(jù)選擇凡Data--Bu幾55:01,這一步實(shí)際上是在指令進(jìn)行真正的?
圖3.18IBQ仿真結(jié)果本驗(yàn)證構(gòu)造這樣一段對(duì)IBQ進(jìn)行正常讀寫(xiě)訪問(wèn)的測(cè)試代碼,每次寫(xiě)入32hit的數(shù)據(jù),每sbit從全0到全1遍歷,寫(xiě)指針從O到31遍歷,讀指針從O到63遍歷,所有的變化都是按照時(shí)鐘的節(jié)拍運(yùn)行的。圖3.18是這段測(cè)試代碼的仿真結(jié)果片段,可以看到,對(duì)IBQ的寫(xiě)操作,按照局部寫(xiě)指針LwPc的變化,依次把數(shù)據(jù)fdfdfdfd、fefefefe、m科…附、00000000、01010101、02020202寫(xiě)入到26、28、30、0、2、4為起始的2個(gè)相鄰字的地址中;對(duì)IBQ的讀操作,按照局部讀指針LRPC的變化,依次把以62、63、0、1、2、3為起始地址的7字節(jié)efefe仰f0IDfD、efeffDfDfDmfl、efromfDfDflfl、m句fDIDflflfl、ID句mnflflfl、mfDflflflfl幾數(shù)據(jù)讀出。所有操作都是按照讀寫(xiě)指針正確進(jìn)行的,寫(xiě)入和讀出的數(shù)據(jù)也都完全正確。第43頁(yè)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 沈戈,高德遠(yuǎn),樊曉椏. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2003(07)
[2]DSP體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的新趨勢(shì)[J]. 黃 峰,李勝平,朱全慶,熊召新,鄒雪城. 計(jì)算機(jī)工程. 2002(04)
碩士論文
[1]X微處理器地址計(jì)算研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張悅.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3373514
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