S698系列處理器中指令流水的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

討論局部流水fft處理器中的兩個(gè)主要模塊:蝶形運(yùn)算流水線和地址產(chǎn)生器的設(shè)計(jì).基于對(duì)基2蝶形單元的"深"反饋,提出一種稱之為r2sd2f(radix-2single"deep"delayfeedback,基2單路深度延時(shí)反饋)的流水線結(jié)構(gòu).該流水線中的蝶形處理單元僅由兩個(gè)復(fù)數(shù)加法器組成,可以工作在基4/基2/直通三種模式下,因此由兩個(gè)如此蝶形處理單元組成的r2sd2f流水線可以在一次循環(huán)中選擇完成基16/基8/基4/基2運(yùn)算.在完成長(zhǎng)為n(假定n為4的整數(shù)次冪)點(diǎn)的dft運(yùn)算時(shí),該流水線所需的主要硬件有l(wèi)og4n-1個(gè)復(fù)數(shù)乘法器和2log4n個(gè)復(fù)數(shù)加法器.作為一個(gè)整體,給出局部流水fft處理器中的地址產(chǎn)生方法和旋轉(zhuǎn)因子存取結(jié)構(gòu).

提高指令級(jí)并行度是微處理器體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要方向,也是開(kāi)發(fā)基于fpga的高性能微處理器的重要內(nèi)容之一。本文論述了一個(gè)基于fpga的流水線微處理器的指令流水線結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)設(shè)計(jì),針對(duì)在指令流水執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題,提出了相應(yīng)的檢查算法及解決方法。通過(guò)一個(gè)典型程序?qū)α魉€微處理器功能進(jìn)行仿真,其運(yùn)行結(jié)果表明此微處理器的最大吞吐率為一個(gè)時(shí)鐘周期解釋完一條指令,證實(shí)了流水線微處理器設(shè)計(jì)的正確性和高性能。該微處理器的設(shè)計(jì)在開(kāi)發(fā)未來(lái)具有微處理功能的專用集成電路設(shè)計(jì)方面具有較高的實(shí)用價(jià)值。

l32嵌入式處理器是自主研發(fā)的一種cisc32位處理器,面向控制領(lǐng)域,能進(jìn)行32位、16位、8位和1位算數(shù)邏輯運(yùn)算,其三級(jí)流水線結(jié)構(gòu)已通過(guò)veriloghdl實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證.以此為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種六級(jí)動(dòng)態(tài)流水線方案,把原需要兩個(gè)時(shí)鐘周期的加法器拆分為兩級(jí),提高了8位數(shù)的運(yùn)算速度;把原執(zhí)行級(jí)按最慢指令執(zhí)行周期分為4級(jí),但每條指令無(wú)需都經(jīng)過(guò)這4級(jí),既實(shí)現(xiàn)了需要多時(shí)鐘周期執(zhí)行指令的并行執(zhí)行,又能使原只需要一個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行的指令一個(gè)時(shí)鐘周期后就能執(zhí)行完畢.通過(guò)nc-verilog綜合驗(yàn)證和debbusy波形分析,結(jié)果顯示所設(shè)計(jì)的六級(jí)動(dòng)態(tài)流水線方案有較高的吞吐率.

介紹一款32位cisc結(jié)構(gòu)微處理器"longtiumc2"的流水線設(shè)計(jì)。針對(duì)cisc結(jié)構(gòu)微處理器流水線設(shè)計(jì)的難點(diǎn),采用微指令流水執(zhí)行等技術(shù),設(shè)計(jì)了"longtiumc2"的7級(jí)流水線結(jié)構(gòu),以及與流水線相關(guān)的處理機(jī)制和精確中斷的實(shí)現(xiàn)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)具有較高性能的cisc微處理器的流水線。仿真和綜合結(jié)果表明,該流水線設(shè)計(jì)能夠滿足"longtiumc2"微處理器的功能和性能要求。

本文使用硬件描述語(yǔ)言veriloghdl設(shè)計(jì)了一個(gè)alu運(yùn)算流水線,包括接口、fifo模塊、alu模塊和測(cè)試環(huán)境等,有助于提高微處理器的運(yùn)算效率,為通過(guò)先進(jìn)的描述手段設(shè)計(jì)微處理器打下良好的基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)出了一種兼容mips指令集的32位六級(jí)流水線嵌入式處理器.六級(jí)流水線的劃分平衡了各個(gè)階段的任務(wù).并詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)沖突和控制沖突的解決方法.該處理器使用fpga實(shí)現(xiàn),在de2芯片上的運(yùn)行時(shí)鐘頻率可達(dá)81.7mhz.最后給出了設(shè)計(jì)的綜合結(jié)果,并對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行了軟件仿真和硬件驗(yàn)證.

流水線結(jié)構(gòu)能大幅提高指令執(zhí)行速度,但是由于主存讀取速度過(guò)慢,系統(tǒng)性能的提升仍然受到限制?，F(xiàn)實(shí)現(xiàn)的cache設(shè)計(jì),是流水線與主存間的高速緩沖器,它能有效地解決訪存的瓶頸問(wèn)題,使流水線功能得到充分發(fā)揮。文章首先分析流水線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),確定cache的結(jié)構(gòu)功能,在此基礎(chǔ)上提出一個(gè)組相聯(lián)映射cache的設(shè)計(jì)。分析cache實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)操作的具體控制過(guò)程,并給出lru(leastrecentlyused)替換算法的實(shí)現(xiàn)。最后通過(guò)介紹猝發(fā)取指操作著重討論了cache與流水線間的配合機(jī)制。

提出一種高性能并行快速傅里葉變換(fft)處理器的設(shè)計(jì)方案,采用4個(gè)蝶形單元進(jìn)行并行處理,利用改進(jìn)的無(wú)沖突操作數(shù)地址映射方式,保證每個(gè)周期同時(shí)讀取和寫(xiě)入16個(gè)數(shù)據(jù)。給出該處理器的fpga實(shí)現(xiàn),性能評(píng)測(cè)結(jié)果表明,與其他fft處理器相比,該并行fft處理器的性能較優(yōu),能滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種多態(tài)并行處理器中的simd控制器。為滿足圖像并行處理的需要,以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)級(jí)并行計(jì)算為目標(biāo),采用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)了行、列、簇控制器的設(shè)計(jì),完成了simd指令的發(fā)送、數(shù)據(jù)的加載和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的傳輸。在陣列機(jī)上分區(qū)并發(fā)實(shí)現(xiàn)了simd和mimd兩種計(jì)算模式,能夠?qū)崿F(xiàn)兩種計(jì)算模式的切換。專用的硬件電路設(shè)計(jì)提高了該處理器處理并行數(shù)據(jù)的能力。

介紹了一種基于握手協(xié)議的異步數(shù)據(jù)流處理器。首先闡述了數(shù)據(jù)流處理器的基本結(jié)構(gòu),4相捆綁數(shù)據(jù)握手協(xié)議。并隨后根據(jù)dfp自身特點(diǎn)提出了改進(jìn)式自控式單元結(jié)構(gòu)應(yīng)用于握手協(xié)議的硬件實(shí)現(xiàn),以及2級(jí)循環(huán)分支流水結(jié)構(gòu)應(yīng)用于異步流水。最后就基本操作運(yùn)算對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。

凈元電容析旁流水處理器提高濃縮倍數(shù)計(jì)算公式 凈元電容析旁流水處理器是2015年最新發(fā)明專利技術(shù)，應(yīng)用在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，省去系統(tǒng)排污，只通過(guò)凈元電容析旁流水處理器 排放一小部分濃縮液，提高系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)同時(shí)保持循環(huán)水離子濃度穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)循環(huán)水的節(jié)水減排，具有良好的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。 以下為提高濃縮倍數(shù)計(jì)算公式： 不考慮風(fēng)吹損失量 考慮風(fēng)吹損失量 正常工況 循環(huán)水量q（m3/h）1000循環(huán)水量q（m3/h）1000 溫差℃5.0溫差℃5.0 溫度系數(shù)0.15%溫度系數(shù)0.15%通常在0.13%-0.15% 濃縮倍數(shù)4.0濃縮倍數(shù)4.0 蒸發(fā)量qz（m3/h）7.50風(fēng)吹飛濺損失1.00.10% 排水量qp（m3/h）2.50蒸發(fā)量qz（m3/h）7.50循環(huán)水量*溫差*溫度系數(shù) 補(bǔ)水量qb（

基于網(wǎng)絡(luò)處理器的交換機(jī)、路由器和防火墻等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是當(dāng)前研究的熱點(diǎn),為這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)計(jì)程序時(shí)都需要進(jìn)行tcp連接的控制。本文結(jié)合intelsdk軟件架構(gòu),提出了一種六次握手雙向中繼tcp連接的技術(shù),并利用流表技術(shù)在不損失連接速率的前提下進(jìn)行tcp連接控制。該技術(shù)可以在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中廣泛使用。

為滿足對(duì)衛(wèi)星信號(hào)處理越來(lái)越快的速度及通用性的要求,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款高性能的衛(wèi)星接收機(jī)。該接收機(jī)的設(shè)計(jì)在原理上采用多并行處理器的思想,因衛(wèi)星接收機(jī)的中頻處理數(shù)據(jù)量大,實(shí)時(shí)性高。這樣,對(duì)芯片的選型提出了很高的要求,通過(guò)比較選擇了兩片目前業(yè)界處理能力強(qiáng)的dsp芯片tms320c6416t核心計(jì)算單元,并結(jié)合使用了兩片功耗低,成本低和大容量的fpga芯片ep3c120完成衛(wèi)星接收機(jī)中的數(shù)據(jù)處理,從而使接收機(jī)的處理速度和處理能力大大提高,滿足了處理高實(shí)時(shí)性和大數(shù)據(jù)量衛(wèi)星信號(hào)的要求。

在水文觀測(cè)中,水位是每天都需要觀測(cè)的項(xiàng)目之一,傳統(tǒng)的觀測(cè)水尺方法已執(zhí)行多年,存在的缺點(diǎn)是視差嚴(yán)重,視力不良者經(jīng)常容易讀錯(cuò),遇到惡劣天氣不易讀數(shù),故設(shè)計(jì)一種不需去現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的電子水位計(jì)。該儀器是繼浮子式、超聲波式、壓力式水位計(jì)之后的新一代自動(dòng)水位測(cè)量設(shè)備,只需在測(cè)站辦公室內(nèi)直接讀取岸邊發(fā)過(guò)來(lái)的水位數(shù)據(jù)即可。

SCIⅡ系列殺菌滅藻除垢水處理器的特點(diǎn)

提出了一種基于摩托羅拉32位微處理器mc683332的液晶顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。首先介紹了圖形液晶顯示控制器sed1353及其接口原理,設(shè)計(jì)了mc68332、sed1353和lm64p83l之間的接口電路,對(duì)系統(tǒng)的i/o地址空間、硬件環(huán)境進(jìn)行了有效配置。最后以該系統(tǒng)控制大規(guī)模點(diǎn)陣液晶顯示屏lm64p83l為例,闡述了系統(tǒng)的初始化及漢字顯示的程序設(shè)計(jì)思想,給出了程序清單。該方案對(duì)解決32位嵌入式微處理器應(yīng)用中顯示帶寬不足的問(wèn)題提供了一種有效方法,具有良好的應(yīng)用前景。

嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中,微處理器與flash存儲(chǔ)器的接口設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。本文以高性能、低功耗的arm9芯片s3c2410與flash芯片k9f1208uom接口設(shè)計(jì)為例,具體介紹了嵌入式開(kāi)發(fā)板設(shè)計(jì)中,s3c2410芯片與flash存儲(chǔ)器的接口電路設(shè)計(jì)、控制與編程方法及實(shí)現(xiàn),提出了一種性價(jià)比極高的解決方案。

本文討論微處理器設(shè)計(jì)過(guò)程中使用的軟硬件聯(lián)合仿真評(píng)估方法。本方法可以在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)時(shí)輔助設(shè)計(jì)者分析軟硬件劃分方案的合理性,并對(duì)設(shè)計(jì)的原型系統(tǒng)的性能和成本進(jìn)行定量的評(píng)估。本文以通用數(shù)字信號(hào)處理器的流水線控制單元設(shè)計(jì)為案例,介紹這種方法思想以及具體應(yīng)用。通過(guò)采用這套方法的應(yīng)用,設(shè)計(jì)者找出流水線控制單元的軟硬件合理劃分方案,在性能受影響極小的前提下,獲得硬件邏輯和芯片面積顯著減小,功耗和成本大大降低的集成電路設(shè)計(jì)方案。

4位處理器的設(shè)計(jì)

中央空碉的理想伴侶goodcompaniontocentralair-conditioner中央空調(diào)的循環(huán)水系統(tǒng)包括循環(huán)冷卻水和循環(huán)冷媒水。隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),循環(huán)水系統(tǒng)中結(jié)垢、腐蝕和菌藻繁衍,結(jié)垢和腐蝕會(huì)日趨嚴(yán)重,從而導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降、溫度達(dá)不到要求。但不管采用化學(xué)藥劑還是其他處理方法,都非常麻煩,成本較高,效果甚微。為此,人們?cè)鴰缀螘r(shí),夢(mèng)想有一種高效除垢、滅藻、殺菌而投資少、操作簡(jiǎn)便、使用壽命長(zhǎng)、又能防止設(shè)備腐蝕的產(chǎn)品?，F(xiàn)在,特向您推薦一種獲國(guó)家四項(xiàng)實(shí)用新型專利(zl93226400.x、zl94202079.o、zl94239474.7、zl95244383.x)、歐洲十六國(guó)發(fā)明專利(ep94115861.o)的環(huán)保產(chǎn)品-scⅱ系列殺菌滅藻除垢水處理器,它能解除您的后顧之憂。

以高性能數(shù)字信號(hào)處理器tms320c6203為核心,結(jié)合cpld(可編程邏輯器件)進(jìn)行邏輯控制,用fpga(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)進(jìn)行預(yù)處理,設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤系統(tǒng)。介紹了實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)的硬件組成、工作原理、軟件流程,重點(diǎn)分析目標(biāo)檢測(cè)算法和系統(tǒng)實(shí)時(shí)性。該系統(tǒng)被成功用于光電經(jīng)緯儀紅外圖像處理系統(tǒng)中,經(jīng)試驗(yàn)證明,系統(tǒng)對(duì)弱小目標(biāo)的檢測(cè)、識(shí)別和跟蹤能力達(dá)到實(shí)際工程的實(shí)時(shí)性需求,大大提高了數(shù)據(jù)采集能力與處理速度,采樣精度得到很大提高,完全滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。

本文基于at89c52單片機(jī)p1口應(yīng)用為核心,構(gòu)造流水燈的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程,從而實(shí)現(xiàn)8位流水的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),對(duì)其他樣式流水燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)有一定的借鑒作用。