【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字信号处理领域,特别涉及一种指令分配和预处理指令译码的装置。
技术介绍
DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器)是一种独特的微处理器,其工作原理是接收模拟信号,转换为数字信号,再对数字信号进行修改、删除、强化,并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性,而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序,远远超过通用微处理器,是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。DSP的强大数据处理能力和高运行速度,是最值得称道的两大特点。由于DSP能够实时快速地实现各种数字信号处理算法实时处理等特点,数字信号处理器被广泛应用于语音处理、图形图像处理、通信设备、多媒体设备、仪器仪表、自动控制、医疗仪器、家用电器、汽车工业和军事武器装备等领域。当前科学技术迅速发展,各种应用对DSP处理器的要求越来越高,需要快速的处理大量数据和信息。应对这种性能上的需求,现代数字信号处理器硬件部分均采用了高性能的超长指令字(VLIW,Very Long Instruction Words)的体系结构。VLIW结构是由耶鲁大学的J.A Fisher于1983年首次提出的一种计算机体系结构。该结构通过编译器来发现指令间的并行性,通过调度将能够并行执行的指令合并在一起组成一个超长的指令,由执行部件的多个功能单元同时执行。VLIW把许多条指令连在一起,增加了运算的速度。超长指令字是处理器设计领域中的一种越来越流行的技术。在VLIW体系下,DSP每次取回的指令由多个功能单元执行,所以必须使指令能够正确的分配到目标功能单 ...
【技术保护点】
一种指令分配和预处理指令译码的装置,其特征在于,包括:指令分配模块,用于生成指令分配使能信号和下一个周期的指令分配信号;指令判断及选择模块,用于根据来自所述指令分配模块的指令分配使能信号,生成各个功能单元的指令选择信号,选择并输出相应的功能单元指令;和指令预处理模块,用于对来自所述指令判断及选择模块的各个功能单元的指令进行预处理译码,输出各个相应功能单元的指令预处理信号。
【技术特征摘要】
1.一种指令分配和预处理指令译码的装置,其特征在于,包括:指令分配模块,用于生成指令分配使能信号和下一个周期的指令分配信号;指令判断及选择模块,用于根据来自所述指令分配模块的指令分配使能信号,生成各个功能单元的指令选择信号,选择并输出相应的功能单元指令;和指令预处理模块,用于对来自所述指令判断及选择模块的各个功能单元的指令进行预处理译码,输出各个相应功能单元的指令预处理信号。2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述指令分配模块进一步包括:分配标志处理单元、指令分配使能单元和分配标志寄存单元,所述分配标志处理单元,用于将输入的上一个周期指令分配信号pre_flag(n)(n=1,2,3...8)、指示新的取指包指令进入分配单元的信号NEW_FP以及分配指示信号PC_v3进行逻辑处理,生成指示本周期的指令分配信号fix_flag(n)(n=1,2,3...8);所述指令分配使能单元,用于根据根据输入的各个功能单元的指令的p位和来自所述分配标志处理单元的的本周期指令分配信号,判断本周期需要分配的执行包,生成指令分配使能信号inst(n)_dispatch、下一个周期的指令分配信号next_flag(n)以及流水线停顿指示信号;所述分配标志寄存单元,用于记录本周期分配指令的标志信息。3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述分配标志单元生成指示本次分配指令的标志信号fix_flag(n)的逻辑处理进一步包括:fix_flag(n)=NEW_FP?(PC_v3>=n):pre_flag(n),当NEW_FP为真时,则判断PC_v3是否大于等于n,当PC_v3>=n时,则fix_flag(n)为1;当PC_v3小于1时,则fix_flag(n)为0;当NEW_FP为假时,则fix_flag(n)=pre_flag(n),其中n=1,2,3...8。4.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述指令分配使能单元生成指令分配使能信号inst(n)_dispatch进一步包括:inst(n)_dispatch=next_flag(n)&(~fix_flag(n)),当第n条指令在上一个周期没有分配过,而在本周期的分配标志为完成分配,则第n条指令在本周期分配,其中,“&”表示逻辑与,“~”表示逻辑取反。5.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述指令分配使能单元生成下一个周期的指令分配信号next_flag(n)进一步包括:next_flag(n)=(next_flag(n-1)&p(n-1))|fix_flag(n-1),当第n-1条指令在上一个周期分配过,或者n-1条指令本周期分配并...
【专利技术属性】
技术研发人员:李兆麟,郑庆伟,陈佳佳,叶剑飞,魏炽频,李圣龙,王芳,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:11
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