X型DSP程序寻址部件的设计与实现

发布时间：2020-06-10 07:45

【摘要】： 本课题参与研制的X型DSP是一款高性能、低功耗的16位定点数字信号处理器芯片。它采用改进的哈佛结构(一条程序存储器总线、3条数据存储器总线和4条地址总线),CPU内核整合了算术逻辑运算单元ALU、乘累加单元MAC、比较＼选择＼存储单元CSSU、指数编码器EXP等功能部件,片上集成大量的存储器和丰富的外设,采用高度专业化的指令集,这都使得X型DSP特别适合于嵌入式应用。本课题采用0.18μmCMOS工艺,采用全定制的方法,设计并实现了X型DSP的程序寻址部件,并对其进行了全面的系统级验证和分析。本课题研究的主要内容和成果包括以下几个方面： 1、本文在深入研究了X型DSP指令集和体系结构的基础上,并根据X型DSP处理器的总体设计要求,确定了程序寻址部件的总体结构。 2、采用自顶向下、逐级细化的方法对程序寻址部件进行模块划分,并采用全定制的方法对各模块进行了设计。其中对关键模块还进行了电路级优化和性能分析,并对各种程序寻址操作的实现原理也做了详细分析。 3、在模块级验证全部通过的基础上,对X型DSP的程序寻址部件进行了全芯片系统级的功能验证,验证结果表明该部件的设计完全满足X型DSP的设计要求。 X型DSP处理器已经投片成功,完全满足了设计要求,也证明了作为其重要控制部件——程序寻址部件的正确性。
【图文】：

总体结构,总线,工程硕士学位

国防科学技术大学研究生院工程硕士学位论文第二章X型DSP体系结构概述互2.IX型DSP的组成X型DSP是一款基于高级的改进型Harvard体系结构的16bit定点DSP。片共有8条总线(l条程序存储器总线，3条数据存储器总线以及4条对应的地址线)，以达到最大的处理能力。芯片整合了带有高度并行运算单元的CPU内核专用硬件逻辑、片上存储器和在片外围电路，再加上高度专业化的指令集和模化的结构设计，使芯片低功耗、高并行度、操作灵活、对高级系统的支持友好应用领域广泛等优点十分突出。X型DSP总体结构如图2.1所示，主要由以下能部件组成:CPU内核、片内存储器、片内外设、总线等。[vl}p，e，，n，EBuse:^ndeontrolsi，己:}

逻辑,局部性原理,程序,时间局部性

图3.7PC+1逻辑偶数位图3.8PC十l逻辑的功能验证.2程序地址缓冲寄存器要的基本的观察来源于程序的特征，我们经常用到的最重要的程序原理:程序经常会重复使用它最近使用过的指令和数据。一个广泛理是，程序花费90%的执行时间来执行10%的代码。局部性原理意利用最近使用过的指令和数据在一定误差范围内合理地预测将要用据。局部性原理也可以应用于数据存取，尽管不像在指令存取中效[12][13]两种类型的局部性原理。时间局部性原理说明最近访问过的内容很
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP368.1

【共引文献】