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更新時(shí)間：2024.12.28
基于FPGA的流水線微處理器設(shè)計(jì)

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提高指令級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),針對在指令流水執(zhí)行過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題,提出了相應(yīng)的檢查算法及解決方法。通過一個(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)在開發(fā)未來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。

“LongtiumC2”微處理器流水線設(shè)計(jì)

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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。

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