基于超长指令字的ASIP设计与实现

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1、西安电子科技大学学位论文独创性(或创新性)声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期硎；!；：!争关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电

2、子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期兰翌1711节日期2丝堡!Z!!f摘要在数字信号处理的应用中，采用传统的通用处理器(GPP，GeneralP

3、urposeProcessor)或者专用集成电路(ASIC，ApplicationSpecificIntegratedCircuit)难以同时兼顾灵活性和高效性方面的要求。专用指令集微处理器(ASIP,ApplicationSpecificInstructionsetProcessor)结合了GPP的可编程特性和ASIC的高速性，逐渐成为在硬件实现时一个新型的研究领域。在处理器结构中，超长指令字(VLIW，VeryLongInstructionWord)结构即具有支持较高的指令级并行性的能力，又能够用较为简单的控制逻辑实现，在

4、数字信号处理领域得到了飞速的发展。本文设计了基于超长指令字的ASIP，包括硬件功能的设计和软件功能的设计：硬件方面，设计并实现了一个基于超长指令字的ASIP，并且阐述了基于超长指令字VLIW的ASIP指令集和各个处理单元的结构设计；设计了处理器的流水线结构，使用相关技术解决了流水线中的数据相关和控制相关等问题，提高了处理器的工作频率。软件方面，设计并实现了对应汇编器的，阐述了汇编器的设计方法和流程，并且在汇编器中添加了寄存器重命名和指令调度技术，成功地提高了指令级并行性。关键词：专用指令集处理器超长指令字流水线汇编器Abstr

5、act一————————————————————————————————————————一Intheapplicationofdigitalsignalprocessing，thetraditionaldigitalsignalprocessor(GPP)andapplicationspecificintegratedcircuits(ASIC)cannotmeettherequirementsofhigh．flexibilityandhighperformance．ApplicationSpecificInstruction

6、SetProcessor(ASIP)combinesthehighprocessingspeedofASICandtheprogrammabilityofGPP·Inrecentyears，ASIPhasbecomeanewstudyfieldofhardwareimplementation·TheprocessorbasedonVeryLongInstructionWord(VLIW)architecturenotonlyhasanadvantageofexploitingtheinstructionlevelparalle

7、lism(ILP)oftheappliedsoflware．butalsocallbeimplementedwithsimplycontrollogicunits．Becauseoftheseadv趾tages，ithasgotrapiddevelopmentinthefieldofdigitalsignalprocessing·ThispaperdesignsanApplicationSpecificInstructionSetProcessorbasedonVcryLongIns缸uctionWordstructure，i

8、ncludingitshardwareanddevelopingsoftware：Intennsofhardware，thedesignandimplementationofanApplicationSpecificIns咖ctionSetProcessorbasedonVL