RISC/DSP处理器的结构、微结构设计研究

发布时间：2020-12-18 00:24

　　集成电路工艺的发展使得将系统集成在一块芯片中实现成为可能，芯片设计进入片上系统(SOC)时代。为了更好的满足嵌入式系统的蓬勃发展，需要不断的对新处理器体系架构进行广泛的研究。传统的精简指令集处理器(RISC)和数字信号处理器(DSP)各自具有不同的指令集结构和微结构特点，适合于不同的应用领域。作为RISC和DSP融合体的RISC／DSP架构，由于既善于执行系统程序，又善于执行信号处理程序，所以能够较好的适应嵌入式系统的发展。 本文作者参加了浙江大学信息与电子工程学系SOC R&D小组承担的国家863超大规模集成电路设计重大专项项目，参与开发了具有自主知识产权的RISC／DSP处理器——MD32，并从中总结出结构、微结构设计等方面的一些方法和理论。MD32将RISC与DSP处理器的指令操作、寻址模式等要素充分融合，设计了并行操作、多媒体分裂模式等指令操作，形成了兼有RISC、DSP、SIMD特点的一种新的指令集结构，并在此基础上进行了具有自身特色的RISC／DSP微结构组成设计和统一的流水结构划分，使得RISC／DSP体系既能够发挥RISC处理器的系统执行能力，又具有DSP... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 嵌入式系统发展史
    1.2 嵌入式系统处理器
        1.2.1 DSP处理器
        1.2.2 RISC处理器
        1.2.3 混合类型处理器
    1.3 嵌入式系统设计手段
    1.4 本文的主要研究工作、创新点及内容安排
第二章 RISC／DSP结构研究
    2.1 结构定义
    2.2 MIPS指令结构的构成与特点
        2.2.1 指令构成模型
        2.2.2 构成条件正交性
        2.2.3 构成条件空位
    2.3 MD32指令结构的构成与特点
        2.3.1 寻址模式设计
        2.3.2 指令操作设计
        2.3.3 指令构成设计
        2.3.4 与MIPS指令结构的比较
    2.4 本章小结
第三章 RISC／DSP微结构研究
    3.1 流水线结构设计
        3.1.1 流水结构组成
        3.1.2 流水结构划分
    3.2 微结构组成设计方法及特点
        3.2.1 并行化设计
        3.2.2 内部流水设计
        3.2.3 集中控制设计
        3.2.4 参数化设计
        3.2.5 结构化、模块化、层次化设计
    3.3 本章小结
第四章 RISC／DSP验证平台研究
    4.1 协同验证平台模型
    4.2 验证软平台
        4.2.1 功能验证
        4.2.2 验证数据
    4.3 验证硬平台
        4.3.1 验证硬平台设计
        4.3.2 FPGA模块设计
        4.3.3 MD32的FPGA实现
    4.4 本章小结
    4.5 全文总结
参考文献
作者攻读博士期间发表的论文
作者攻读博士期间参加的科研工作
致谢



本文编号：2922988