基于LISA的专用指令集处理器汇编工具链的研究与实现

发布时间：2020-10-30 15:57

　　 目前,无线传感器网络在军事、智能家居、医疗健康等领域具有广阔的应用前景,但是功耗仍然是限制其发展的主要因素之一。另一方面,通用处理器技术和知识产权均掌握在国外几大半导体公司手中。因此,开发具有自主知识产权的无线传感器网络专用微处理器有助于推动我国无线传感器网络领域的发展,为我国掌握无线传感器网络的核心技术,打破国外半导体公司的垄断地位具有十分重要的意义。TRIC是基于传输触发架构的应用于无线传感器网络的专用指令集处理器,其除了通用指令集外,还具有处理MAC和HWCP路由的专用指令集。而对于一款处理器,还必须具备配套的软件工具来开发应用程序。本文首先研究分析了RIC处理器的架构,同时深入研究了采用LISA架构描述语言进行处理器建模的方法；然后,针对TRIC处理器,设计并实现了其基于架构描述语言LISA的处理器架构模型,包括资源模型和指令集模型,通过此处理器架构模型及工具完成了TRIC处理器配套的汇编工具链的实现；之后对汇编工具链进行了测试,测试表明,开发的汇编工具链能够正确地完成其预期功能；最后,为汇编工具链的使用构建了图形界面集成开发环境。本文建立的基于传输触发架构的无线传感器网络专用指令集处理器TRIC的汇编体系,当专用处理器因为需要发生指令集改变时,只需在原有指令集模型上进行相应修改,便可快速完成新处理器的汇编工具链,有效的简化了汇编体系构建工作,使得开发效率得到了显著提升。本文的研究工作对于类似TRIC的专用处理器指令集仿真构建和汇编体系的建立具有指导作用。
【学位单位】：南开大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TP332
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    第一节 研究背景
    第二节 架构描述语言国内外研究现状
    第三节 本文结构安排
第二章 TRIC处理器
    第一节 TRIC处理器架构
        2.1.1 哈弗存储结构
        2.1.2 寄存器映射
        2.1.3 存储空间组织
        2.1.4 程序员模型
    第二节 TRIC指令集
        2.2.1 汇编指令
        2.2.2 寻址方式
        2.2.3 指令译码
        2.2.4 指令前缀操作
第三章 LISA语言与处理器建模
    第一节 LISA语言
        3.1.1 LISA模型
        3.1.2 预处理
        3.1.3 数据类型
        3.1.4 资源模型单元
        3.1.5 操作模型单元
    第二节 处理器LISA模型
        3.2.1 资源建模
        3.2.2 指令建模
        3.2.3 特殊操作单元
第四章 TRIC处理器模型与汇编工具链
    第一节 构建TRIC资源模型
        4.1.1 寄存器建模
        4.1.2 存储空间建模
        4.1.3 全局变量
    第二节 构建TRIC指令模型
        4.2.1 TRIC指令异同分析
        4.2.2 通用操作数模型
        4.2.3 语法匹配
        4.2.4 二进制汇编
        4.2.5 EXPRESSION与BEHAVIOR执行
        4.2.6 别名指令
    第三节 汇编工具链
        4.3.1 汇编器
        4.3.2 链接器
        4.3.3 反汇编器
    第四节 汇编与反汇编验证
        4.4.1 测试流程
        4.4.2 测试结果
第五章 集成开发环境设计
    第一节 开源GUI套件wxPython
        5.1.1 图形用户界面
        5.1.2 开源UI库wxPython
        5.1.3 wxPython开发环境
        5.1.4 wxPython基本开发步骤
    第二节 界面与功能设计
        5.2.1 窗口设计
        5.2.2 菜单栏设计
        5.2.3 工具栏设计
    第三节 集成开发环境测试
第六章 总结与展望
    第一节 总结
    第二节 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表学术论文与研究成果

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本文编号：2862696