面向无线通信数字信号处理的微处理器设计探究

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1、面向无线通信数字信号处理的微处理器设计探究　　摘要：无线通信技术对我国的数字信号处理装置有了很高的技术要求，在微处理器的使用上与传统中央处理器（CPU）相比，占据的空间的更小，重量更轻，它是把整体需要运算的模块进行细分，实现分散处理是技术方针，本文是针对无线通信数字信号的处理模块进行进行微小化的设计研究，是一种对于无线通信的新的探索。　　关键词：无线通信数字信号；微型处理器；设计研究　　无线通信技术是一项复杂的技术，在之前的工作中，一般采用无线中央处理器的方式进行信息处理，但是集中化的数据管理面临的问题就是数据管理需要多走一段距离，虽然信息的传递速度和光速相

2、同，但是无线数据处理上，需要经过无线发射基塔，在传递到的中央处理单元，在实现服务器数据转接，通过卫星或者海底光缆，最后实现数据的目标地传达。而采用微处理器的方式就可以减少一部分流程，提高信息的快速传递。　　1微处理器的特点　　在微处理器的技术特点的说明之前我们先来介绍一种最新的信息技术――“云技术”5。所谓云技术的原理就是把存在一个地方的资料分别开在每一个连入互联网的热点之中，这就是把一个整体的问题分解成无数个小问题进行处理。这样就解决了单一位置存储的要求高，速度慢的特点。微处理器也是同样的思路把原来的集中式的信息管理体系转变为分散的信息管理体系。就是在每一

3、终端都按照一个微型的处理器，然后通过数据处理后直接传输到目标的对象上。所以能缩短一部分信息传递的流程。　　2微型处理器优缺点和实际应用　　首先在这个信息时代，无线信息的快速传递是我国重要的信息传递模式，但是对于传统信息传递的方式来说，采用无线式微处理器的方式优点在于能够提升速度，能将现在的延迟严重的问题很好的改善。但是缺点也非常明显，首先微型处理器的不经过中央处理器直接实现数据的传输带来的问题就是对于数据的计费和监管不合理，在数据的监管过程中需要对数据线进行收集，如果分开监管，那么非法信息非常容易就能避开防火墙，也是就是说采用微处理器的方式的会成为助长不良信

4、息成长的温床。第二，如果放弃微处理器的自主传播数据的能力，采用终端处理，综合考量的方法那么速度的优势就会丧失，还会增加微处理器的建设支出和维护支出。增加了成本，但是速度没有提升。　　3微型处理器的设计　　3.1符合无线网络发展的需求设计5　　我国的无线网络发展非常的迅速，主要是因为只能手机的发展。智能手机推出之后，系统的管理模式让很多网路供应商非常头疼，因为信息的设备需要时间来建设，同时在建设之后还需要调试和试运行，否则对于容易出现用户信息严重泄露的，尤其是银行卡、身份证、支付宝等信息的的泄露方式，因此在我国的信息处理上很多时候信息根本完成成规定的处理事件，

5、所以造成了网络卡顿延迟的现象。所以为了减少信息的压力可以使用一些手段，让一些信息处理在微处理器上进行。然后在通过安全防护墙，让中央处理器的工作压力变小，所以在设计的位置上，微型处理器应该设计在总处理器的前面，数据流量大的时候采用数据的微处理模块。在数据流量小的时候采用总体的处理器。　　3.2处理器架构的设计　　处理器主要分为冯诺依曼结构、哈佛结构和改进的哈佛结构。冯诺依曼结构采用地址总线、数据总线和控制总线三组总线，三组总线由不同的模块时分复用，具有一定的局限性，主要适用于早期不含流水线结构的处理器；哈佛结构指令总线和数据总线分开，在同一时刻可以同时读取指令

6、和数据，极大的提高了处理器的处理效率，主要运用于运算速度要求比较高的处理器中；改进的哈佛结构中指令总线和数据总线并未严格区分，利于指令和数据共用存储器，提高访问速度，同时适用于在运行过程中对指令进行更新。　　微处理器采用哈佛结构，数据与程序分开存储，其中对数据存储器的访问只能通过载入（Load）和存放（Store）指令进行实现，地址总线为166it，寻址空间为64KB，其中地址总线高14位，作字寻址，低2位，用作字节寻址和控制用。由于在设计初期，暂时没有进行总线的设计，故使用的存储器为XilinxFPGA内部的BlockRAM（以下用BRAM缩写），本文设计

7、选用的存储器空间为64KB是受BRAM的大小的影响，数据存储器和程序存储器统一编址，整个地址空间分为程序段、数据段、中断向量段和外设段，中断向量存放于程序存储器的低地址域，外设地址取数据存储器的低地址域，其中，栈空间位于数据存储器的高地址域。　　3.3微处理器编译器的设计5　　根据Flynn的分类学，主要分为单指令单数据（SISd）、单指令多数（SIMD）、多指令单数据（MISD）和多指令多数据（MIMD）四种。其中，单指令单数据常见于标量处理器，目前市面上多为此类；单指令多数据主要研究数据的并行化，如图像处理器（GPU）；多指令单数据主要用于异构多核平台，

8、通过对同一种数据进行不同指令集的处理，得到同一种结果