FT-C55LP程序控制部件及流水线保护模块的设计与实现

发布时间：2021-08-30 21:13

　　数字信号处理器（DSP）是对信号和图像进行实时处理的一类高性能的CPU,它广泛应用于通信、家用电器、航空航天、工业测量、生物医学工程及军事等领域。从应用的角度DSP大致可分为三类,适合于高密度计算的高性能DSP;适合于便携式应用的低功耗DSP和适合控制应用的控制类DSP。FT-C55LP是一款16位定点低功耗DSP,定位在便携式应用。本文先是从FT-C55LP支持高度并行的结构出发,设计实现了其程序控制部件。程序控制部件包括一个容量为64字节的指令缓冲队列（IBQ）,它能够在单个时钟周期内接收32位来自程序读总线（PB）的程序数据,并且流出56位的指令代码:一个指令预译码模块,用于计算单指令、并行指令以及扩展指令的长度,并且判断相邻两条指令是否并行;一个程序控制模块,通过对IBQ局部读写指针的修改,高效实现各种程序控制指令。这些程序控制指令充分利用IBQ的指令缓冲功能,来维持连续的程序流;通过投机性预取条件指令的目标程序,减小由于分支指令造成程序不连续的开销;缓存整个循环体代码在IBQ中,避免多余的存储器访问,高效执行局部块循环指令。功能验证的结果表明各个模块达到预期的设计目标。本文还... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

IBQ结构框图

图 3.3IBQ读写数据通路示意从IBQ一次读出的 4words程序数据凡Data--Bu红63:0]，需要根据LRPqo]的值来选择出其中的7个字节 (56hits)，进行实际的预译码。结合图3.2，如图3.4a所示，当LRPqo]=0时，LRPC[5:0]指向偶地址，读出数据选择凡Data--Bu红63:8];如图3.4b所示，当L即qo]一1时，LRPC[5:0]指向奇地址，读出数据选择凡Data--Bu几55:01，这一步实际上是在指令进行真正的?

图3.18IBQ仿真结果本验证构造这样一段对IBQ进行正常读写访问的测试代码，每次写入32hit的数据，每sbit从全0到全1遍历，写指针从O到31遍历，读指针从O到63遍历，所有的变化都是按照时钟的节拍运行的。图3.18是这段测试代码的仿真结果片段，可以看到，对IBQ的写操作，按照局部写指针LwPc的变化，依次把数据fdfdfdfd、fefefefe、m科…附、00000000、01010101、02020202写入到26、28、30、0、2、4为起始的2个相邻字的地址中;对IBQ的读操作，按照局部读指针LRPC的变化，依次把以62、63、0、1、2、3为起始地址的7字节efefe仰f0IDfD、efeffDfDfDmfl、efromfDfDflfl、m句fDIDflflfl、ID句mnflflfl、mfDflflflfl几数据读出。所有操作都是按照读写指针正确进行的，写入和读出的数据也都完全正确。第43页

【参考文献】：
期刊论文
[1]数字信号处理器（DSP）结构设计及发展趋势[J]. 沈戈,高德远,樊晓桠.  计算机工程与应用. 2003(07)
[2]DSP体系结构发展的新趋势[J]. 黄 峰,李胜平,朱全庆,熊召新,邹雪城.  计算机工程. 2002(04)

硕士论文
[1]X微处理器地址计算研究与实现[D]. 张悦.国防科学技术大学 2004



本文编号：3373514