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精简指令集计算机协处理器设计 被引量:3
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作者 李辉楷 韩军 +2 位作者 翁新钎 贺中柱 曾晓洋 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第23期240-242,246,共4页
针对AES与SHA-3候选算法中Gr stl软件运算速度慢的问题,提出一种通过精简指令集计算机(RISC)协处理器来加速算法运算的设计方案。该协处理器复用片上高速缓存充当查找表来加速运算,并在RISC处理器的基本指令集架构中增加特殊指令。实验... 针对AES与SHA-3候选算法中Gr stl软件运算速度慢的问题,提出一种通过精简指令集计算机(RISC)协处理器来加速算法运算的设计方案。该协处理器复用片上高速缓存充当查找表来加速运算,并在RISC处理器的基本指令集架构中增加特殊指令。实验结果表明,与传统基于并行查找表的方案相比,该方案能够以较小的硬件代价加速AES与Gr stl运算。 展开更多
关键词 精简指令计算机 处理器 高速缓存 并行表查找 寄存器堆 指令架构
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64位微处理器体系结构发展回顾和展望(上)——2002年全国计算机体系结构学术会议技术报告
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作者 张报昌 《电子科技》 2002年第23期30-36,共7页
本文从回顾和分析64位微处理器历史、现状、未来发展出发,说明Intel和HP合作开发的IA-64EPIC体系结构IPF系列的先进性和开放性以及发展潜力,它将要取代64位RISC芯片成为未来系统设计和企业应用的主流平台。
关键词 体系结构 处理器 2002年全国计算机体系结构学术会议 技术报告 IA-64指令 精简指令 RISC
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认识计算机的大脑—微处理器(四)
3
作者 林毓梁 《微型计算机》 北大核心 2002年第10期109-111,共3页
关键词 计算机 处理器 指令 指令
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认识计算机的大脑—微处理器(五)
4
作者 林毓梁 《微型计算机》 北大核心 2002年第11期108-111,共4页
关键词 计算机 处理器 浮点运算单元 指令
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融合动态采样剖析的可重构指令集处理器
5
作者 张惠臻 王超 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第3期31-35,共5页
可重构指令集处理器能够根据应用程序特点动态扩展其指令集,其硬件架构和软件工具的设计与传统设计有很大不同。在研究可重构指令集处理器软硬件特性的基础上,提出一种集成动态采样剖析硬件的可重构指令集处理器架构。该处理器具有3种... 可重构指令集处理器能够根据应用程序特点动态扩展其指令集,其硬件架构和软件工具的设计与传统设计有很大不同。在研究可重构指令集处理器软硬件特性的基础上,提出一种集成动态采样剖析硬件的可重构指令集处理器架构。该处理器具有3种不同的工作模式,它通过剖析硬件采样获取程序热点,利用配套工具链半自动地完成指令扩展生成、编译器重定向和可编程硬件逻辑配置,从而获得在不同嵌入式应用领域的硬件适应性和软件兼容性。针对性的实验结果表明,该处理器架构的采样剖析机制准确有效,并且在增加有限的硬件开销的情况下,能够很好地适应应用变化。 展开更多
关键词 计算机系统结构 可重构指令处理器 指令扩展 动态采样剖析
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嵌入式Flash CISC/DSP微处理器的研究与实现 被引量:1
6
作者 卢结成 丁丁 +1 位作者 丁晓兵 朱少华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1252-1254,共3页
本文研究一种新的既具有微控制器功能 ,又有增强DSP功能的高性能微处理器的实现架构 .在统一的增强CISC指令集下 ,我们将基于哈佛和寄存器 寄存器结构的微处理器模块和单周期乘法 /累加器、桶形移位寄存器、无开销循环及跳转硬件支持模... 本文研究一种新的既具有微控制器功能 ,又有增强DSP功能的高性能微处理器的实现架构 .在统一的增强CISC指令集下 ,我们将基于哈佛和寄存器 寄存器结构的微处理器模块和单周期乘法 /累加器、桶形移位寄存器、无开销循环及跳转硬件支持模块、硬件地址产生器等DSP功能模块以及嵌入式FlashMemory和指令队列缓冲器有机的集成起来 ,在统一架构下通过单核实现CISC/DSP微处理器 ,有效地提高了处理器的性能 .该微处理器采用 0 35 μmCMOS工艺实现 ,芯片面积为 2 5mm2 .在 80M工作频率下 ,动态功耗为 4 2 5mW ,峰值数据处理能力可达 80MIPS .该处理器核可满足片上系统 (SOC)对高性能处理器的需求 . 展开更多
关键词 复杂指令系统计算机 超大规模成电路 流水线 数字信号处理器 闪速存储器
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8位CISC微处理器的设计与实现
7
作者 田红丽 闫会强 +1 位作者 耿恒山 刘肃 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第20期60-63,共4页
介绍了一种基于FPGA芯片的8位CISC微处理器系统,该系统借助VHDL语言的自顶向下的模块化设计方法,设计了一台具有数据传送、算逻运算、程序控制和输入输出4种功能的30条指令的系统。在QUARTUSII系统上仿真成功,结果表明该微处理器系统可... 介绍了一种基于FPGA芯片的8位CISC微处理器系统,该系统借助VHDL语言的自顶向下的模块化设计方法,设计了一台具有数据传送、算逻运算、程序控制和输入输出4种功能的30条指令的系统。在QUARTUSII系统上仿真成功,结果表明该微处理器系统可以运行在100MHz时钟工作频率下,能快速准确地完成各种指令组成的程序。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列(FPGA) 复杂指令计算机(cisc) 超高速成电路硬件描述语言(VHDL) 仿真
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多发射处理器的指令调度算法研究
8
作者 孙凌宇 冷明 +1 位作者 夏洁武 李金忠 《井冈山大学学报(自然科学版)》 2008年第6期25-27,35,共3页
RISC体系作为精简指令集计算机的兴起,使得多发射处理器的指令调度算法成为研究热点。本文从程序块划分和执行角度,讨论了多发射处理器的指令调度算法,介绍了几种局部指令和全局指令调度的影响力较大的算法。它们通过指令调度的优化,提... RISC体系作为精简指令集计算机的兴起,使得多发射处理器的指令调度算法成为研究热点。本文从程序块划分和执行角度,讨论了多发射处理器的指令调度算法,介绍了几种局部指令和全局指令调度的影响力较大的算法。它们通过指令调度的优化,提高多发射处理器内部功能部件的执行并行性。本文还给出了进一步研究方向,构造多发射结构多处理器并行处理系统,实现处理器之间的并行技术和处理器内部的并行技术的整合。 展开更多
关键词 精简指令计算机 处理器 多发射结构 指令调度算法
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面向教学的16位CISC微处理器的设计 被引量:6
9
作者 于洋 肖铁军 丁伟 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第16期3584-3587,共4页
针对目前国内微处理器实验教学方面的局限性,设计了一种面向教学的16位微处理器。微处理器的运算器运用了一个加法器实现多种操作的方法,占用资源少、执行速度高。同时,采用微程序控制方法可以使处理器的运行过程更加清晰,克服了传统实... 针对目前国内微处理器实验教学方面的局限性,设计了一种面向教学的16位微处理器。微处理器的运算器运用了一个加法器实现多种操作的方法,占用资源少、执行速度高。同时,采用微程序控制方法可以使处理器的运行过程更加清晰,克服了传统实验不灵活性的缺点,并为实验者留有创新空间。微处理器使用VerilogHDL语言设计实现,支持多种寻址方式,指令系统完善,可实现一般微处理器的功能操作,最后给出了微处理器运行实验结果。 展开更多
关键词 现场可编程逻辑门阵列 复杂指令计算机 处理器 指令系统
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基于VHDL语言的设计8位CISC微处理器实例
10
作者 戴迎珺 《浙江万里学院学报》 2008年第2期26-31,共6页
以8位的CISC微控制器为例,说明采用硬件描述语言(HDL)进行数字系统设计的方法.首先采用典型的模块化设计的思想把整个系统分解成数据处理通道和控制通道.数据处理通道主要负责数据处理等,包含所有内部寄存器、算术逻辑单元(ALU)、程序... 以8位的CISC微控制器为例,说明采用硬件描述语言(HDL)进行数字系统设计的方法.首先采用典型的模块化设计的思想把整个系统分解成数据处理通道和控制通道.数据处理通道主要负责数据处理等,包含所有内部寄存器、算术逻辑单元(ALU)、程序及堆栈指针等.控制通道主要负责系统的控制,其主要的核心部件为一个状态机.状态机根据指令的内容执行不同的控制操作,数据通道在控制通道控制下完成指令的操作内容.采用数据处理和控制独立设计的优点是可以根据他们各自的特点进行相应的设计.文中设计的微处理器可单独使用也可做嵌入式系统。 展开更多
关键词 处理器 复杂指令计算机 硬件描述语言 指令
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了解CISC处理器与RISC处理器
11
作者 张文林 《电脑应用文萃(电脑界配套光盘)》 2001年第9期19-20,共2页
不知你是否在一些杂志上看到过'××RISC处理器'的字样,RISC是什么呢?听我为你慢慢道来: 话说20世纪60年代至80年代,那时的程序员最大的苦恼就是程序的编译(将高级语言转换到汇编语言再到机器语言的过程)。为了减轻程... 不知你是否在一些杂志上看到过'××RISC处理器'的字样,RISC是什么呢?听我为你慢慢道来: 话说20世纪60年代至80年代,那时的程序员最大的苦恼就是程序的编译(将高级语言转换到汇编语言再到机器语言的过程)。为了减轻程序员的负担,也为了减少雇员,人们就将原来要由多条指令才能完成的任务变为由一条指令完成,而执行这些'复杂'指令的计算机就叫CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)。CISC在执行这些指令时,先将指令取入,再加以分析,找出指令的起始位置,最后译码执行。现在看来,RISC确实符合那个时代的需要:将软件的复杂性移向硬件,方便了程序的编译。 展开更多
关键词 cisc处理器 RISC处理器 指令 计算机
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ARM微处理器中断响应时间的实验研究 被引量:7
12
作者 尹旭峰 苑士华 胡纪滨 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期252-254,263,共4页
介绍ARM微处理器S3C2440A的中断处理机制,设计一种实验测定中断响应时间的方法,实测了理想状态下S3C2440A的快速中断FIQ和标准中断IRQ的响应时间,并对实验数据进行分析处理,给出实测数据的拟合函数,从而得出以下结论:FIQ与IRQ的中断响... 介绍ARM微处理器S3C2440A的中断处理机制,设计一种实验测定中断响应时间的方法,实测了理想状态下S3C2440A的快速中断FIQ和标准中断IRQ的响应时间,并对实验数据进行分析处理,给出实测数据的拟合函数,从而得出以下结论:FIQ与IRQ的中断响应时间基本相等,中断响应时间与CPU的运行时钟无关,只与中断控制器的运行时钟频率呈反比关系,启用高速缓存时的中断响应时间不到禁用高速缓存时的1/3。 展开更多
关键词 中断 响应 处理器 精简指令计算机
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复杂指令集流水线系统设计 被引量:4
13
作者 靳文兵 左琦 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2012年第4期19-22,共4页
摒弃传统流水线设计必须先将复杂指令集指令转化为精简指令集指令,然后再按照精简指令集实现流水线的方法.采用拓展的哈佛结构,设计新型指令流水线前端多指令缓冲和双指令指针,以及流水线中、后端双总线寄存器组和多端口数据存储器,优... 摒弃传统流水线设计必须先将复杂指令集指令转化为精简指令集指令,然后再按照精简指令集实现流水线的方法.采用拓展的哈佛结构,设计新型指令流水线前端多指令缓冲和双指令指针,以及流水线中、后端双总线寄存器组和多端口数据存储器,优化指令流水线结构,实现高效率的复杂指令集指令流水线系统.设计从理论上解决了复杂指令集流水线实现的两个难点:寄存器和存储器读写冲突问题,以及流水线各阶段功能和任务划分.VHDL语言建模,用ModelSim和Xilinx仿真、测试,证明复杂指令集流水线系统设计可行. 展开更多
关键词 处理器 复杂指令 流水线 多端口存储器 读写冲突
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8位RISC微处理器核的参数化设计 被引量:4
14
作者 孙海平 高明伦 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2002年第1期23-26,共4页
文章分析了精简指令集的结构特征和嵌入式系统的应用需求,在设计出的8位RISC微处理器核的基础上,从指令集、存储空间等体系结构方面做了参数化设计和参数提取,讨论了硬件描述语言和运行于微处理器核上的程序对参数化设计的支持。参数化... 文章分析了精简指令集的结构特征和嵌入式系统的应用需求,在设计出的8位RISC微处理器核的基础上,从指令集、存储空间等体系结构方面做了参数化设计和参数提取,讨论了硬件描述语言和运行于微处理器核上的程序对参数化设计的支持。参数化的设计方法增强了IP核的灵活性和可重用性,可以在大批量设计片上系统的过程中充分使用参数化设计方法。 展开更多
关键词 处理器 体系结构 精简指令计算机 RISC 参数化设计
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软件无线电的可重构流处理器体系结构 被引量:1
15
作者 高德远 田杭沛 朱怡安 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1612-1618,共7页
针对软件无线电中存在通用数字信号处理器(DSP)计算能力不足以及专用基带处理器缺乏扩展性的问题,提出了一种新的处理器:面向软件无线电的可重构流处理器及相应的专用指令集。仿真证明,该处理器的可重构设计具备指令集扩展能力,可以对... 针对软件无线电中存在通用数字信号处理器(DSP)计算能力不足以及专用基带处理器缺乏扩展性的问题,提出了一种新的处理器:面向软件无线电的可重构流处理器及相应的专用指令集。仿真证明,该处理器的可重构设计具备指令集扩展能力,可以对多种无线通信标准甚至是新的通信标准提供支持;面向软件无线电的流体系结构和专用指令集保证了对多种高速无线基带信号的实时处理,运算能力是通用DSP的5~13倍。该处理器为软件无线电中的硬件设计难题提供了一种新的解决途径。 展开更多
关键词 计算机系统设计 可重构流处理器 粗粒度可重构 软件无线电 专用指令 指令多数据
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基于CISC/RISC的混合指令集构建 被引量:2
16
作者 陈瑞森 《现代电子技术》 2007年第16期49-52,共4页
CISC与RISC是微处理器设计中的2种主要指令体系,他们各具优势,共存共融是其发展方向之一。首先介绍了硬件上基于CISC/RISC的混合架构设计,然后重点具体介绍CISC/RISC混合指令集的构建方法,并以65C02S的指令集为例,通过仿真说明了按该方... CISC与RISC是微处理器设计中的2种主要指令体系,他们各具优势,共存共融是其发展方向之一。首先介绍了硬件上基于CISC/RISC的混合架构设计,然后重点具体介绍CISC/RISC混合指令集的构建方法,并以65C02S的指令集为例,通过仿真说明了按该方法构建的混合指令集在基于CISC/RISC混合架构的硬件上运行具有良好的优势。 展开更多
关键词 cisc RISC 指令 处理器
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基于现场可编程门阵列的RISC处理器设计 被引量:1
17
作者 东野长磊 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期242-244,共3页
基于现场可编程门阵列(FPGA)平台,设计嵌入式精简指令集计算机(RISC)中央处理器(CPU)。参考无内部互锁流水级微处理器(MIPS)指令集制定原则设计CPU指令集,通过分析指令处理过程构建嵌入式CPU的5级流水线,结合数据前推技术和软件编译方... 基于现场可编程门阵列(FPGA)平台,设计嵌入式精简指令集计算机(RISC)中央处理器(CPU)。参考无内部互锁流水级微处理器(MIPS)指令集制定原则设计CPU指令集,通过分析指令处理过程构建嵌入式CPU的5级流水线,结合数据前推技术和软件编译方法解决流水线相关性问题,并实现CPU的算术逻辑单元、控制单元、指令cache等关键模块设计。验证结果表明,该嵌入式RISC CPU的速度和稳定性均达到设计要求。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 精简指令计算机处理器 流水线相关性 算术逻辑单元
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计算机体系结构的发展与变化 被引量:2
18
作者 孟开元 《福建电脑》 2005年第7期18-19,13,共3页
随着个人电脑的中央处理器的不断发展,除了性能上的飞跃、架构的改变,CPU的核心体系也发生了根本的改变。复杂指令集计算机CISC体系,精简指令集计算机RISC体系和精确并行指令计算机EPIC体系的发展与变迁,对整个中央处理器技术的发展都... 随着个人电脑的中央处理器的不断发展,除了性能上的飞跃、架构的改变,CPU的核心体系也发生了根本的改变。复杂指令集计算机CISC体系,精简指令集计算机RISC体系和精确并行指令计算机EPIC体系的发展与变迁,对整个中央处理器技术的发展都具有深远的影响。 展开更多
关键词 计算机体系结构 cisc体系 RISC体系 EPIC体系 CPU 中央处理器 指令特征
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32位RISC嵌入式微处理器流水线设计
19
作者 王丽霞 孙长秋 《电子测试》 2016年第10期1-2,8,共3页
介绍了一32位RISC嵌入式微处理器(取名为Moon Core)的5级流水线的结构,即取指&译码(IF&ID)、读寄存器堆(RF)、执行(EXEC)、访存(DMEM)和写回(WB),详细介绍了各个流水级的主要部件的设计并分析了流水线相关问题及解决办法。
关键词 处理器 精简指令计算机 流水线
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基于FPGA的32位RISC微处理器设计 被引量:4
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作者 刘览 郑步生 施慧彬 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2011年第3期367-373,共7页
提出了一种与MIPS32指令集兼容的32位RISC微处理器(HP-MIPS)的设计方法。在对经典的MIPS体系结构分析之后,对处理器的整体结构进行重新划分,通过增加流水线级数设计出一种拥有8级流水线的微处理器数据路径结构,并且对设计中由于增加流... 提出了一种与MIPS32指令集兼容的32位RISC微处理器(HP-MIPS)的设计方法。在对经典的MIPS体系结构分析之后,对处理器的整体结构进行重新划分,通过增加流水线级数设计出一种拥有8级流水线的微处理器数据路径结构,并且对设计中由于增加流水线级数而引入的流水线数据冲突问题给出了完整的解决方案。此外还设计了一种流水线结构的动态分支预测器用以解决微处理器分支冒险问题,其优点在于既能降低微处理器的CPI,同时又不会使流水线出现局部逻辑拥堵从而降低微处理器的主频。最后给出了设计的综合结果,并对该设计进行了软件仿真和硬件验证。在FPGA芯片上的运行时钟频率可达146.628 MHz。 展开更多
关键词 精简指令计算机 处理器 流水线 分支预测
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