WFQ权重比较电路的设计

讨论了一种基于前导零的WFQ权重比较电路的设计,主要描述了逻辑电路的设计方法、仿真和综合等.和传统的设计方法相比,基于前导零方法的设计不仅具有速度的优势,而且在电路的硬件资源消耗方面也具有较好的表现.     

网络处理器自适应负载均衡调度机制*

对TLDP结构网络处理器的线程调度问题展开讨论,设计并用硬连线实现了TLPD结构的微引擎间自适应负载均衡线程调度机制。它根据TLDP结构内部各个微引擎的实时负载状态和历史信息自动调整活动微引擎的数量,然后在被选择的活动微引擎集合上实现微引擎间的动态负载均衡,最大程度地提高了TLDP结构网络处理器的分组吞吐率。通过对TLDP结构的RTL级模型仿真说明,该机制能有效地实现微引擎间的实时负载均衡。     

32位双发射双流水线结构RISC微处理器设计

"龙腾R2"是西北工业大学自主研制的32位嵌入式RISC微处理器,与IBM公司的Power-PC750处理器pin-to-pin兼容。综合考虑面积、功耗、实时响应以及性能要求等因素,文章提出了一种应用于嵌入式处理器微架构设计的双发射双流水线结构。该结构的核心思想是在指令流水线前端处理阶段动态检测相邻指令的先后依赖关系,预先完成双发射判断。文中首先介绍了"龙腾R2"的微体系架构,然后重点讨论了基于双发射双流水结构的指令调度策略、相邻指令耦合关系、双发射下的相关处理以及精确异常考虑等。采用M ibench基准程序完成了性能评测,综合分析结果显示,该结构对算术计算类程序流加速明显,并且电路结构清晰,易于设计验证,同时发现优化存储系统结构是提升该处理器性能的关键。文章最后对"龙腾R2"的可测试性设计以及硅物理设计等关键技术进行了论述。"龙腾R2"已流片成功,整个处理器采用SMIC 180nm CMOS工艺,芯片面积5.9 mm×6.7 mm,核心频率266 MHz,CBGA360封装。     

一种兼容微处理器指令译码单元的优化设计

针对与X86微处理器兼容的32位微处理器，研究设计了一种指令译码器。X86指令集结构复杂，串行译码方式实现简单，效率不高。本文在没有更改处理器体系结构的基础之上，把译码过程分成两个步骤，用多个译码部件实现并行译码．并简要证明方案的可行性。最后用VHDL硬件描述语言实现了设计思想，能够单拍译出一条不带前缀的指令，提高了译码效率。     

BIOS的设计与实现

文章详细阐述了BIOS的基本组成框架,提出了一个适合于检测工控机硬件的BIOS上电自检流程,并就设计中的几个关键性问题:正确性,兼容性和可移植性,以及压缩算法等进行了分析,最后整个BIOS在西北工业大学航空微电子中心自主研发的龙腾S1系统(PC104兼容)平台上进行了严格的验证.     

一种在电路SOC验证接口设计方法研究

SoC已经成为嵌入式系统设计中的关键器件,验证又是SoC设计的关键环节,占用SoC设计过程中60%以上的时间.专用测试设备及JTAG接口等主流SoC验证手段不便于SoC在系统联调时的验证.本文介绍了一种在电路SoC验证接口的设计方法,这种验证方法弥补了主流SoC验证方法在系统验证的不足,提高了SoC验证的效率.     

通用串行接口IP核的功能验证

通用串行接口由于传输稳定,抗干扰性强等优点,被广泛应用于各种系统中,但其功能验证却是一项复杂而重要的工作。基于e语言,并针对IP核验证的可重用要求,主要介绍了通用串行接口IP核的功能验证方法及流程,提出了基于参考模型和功能覆盖率的验证方法,并在参考模型的基础之上,实现了能对仿真结果自我检测的自动化验证平台。     

PCI总线主控制器IP的设计

本文讨论一个PCI总线主控制器IP核的设计与验证，描述了该IP核的控制通路和数据通路设计、电路的功能仿真、综合以及验证等过程。结果表明，该IP核在功能和时序上符合PCI技术规范2．2版本，达到了预定的目标。     

基于备份缓冲区的精确中断研究与实现

微处理器的深度流水线、乱序执行等技术会导致指令的顺序模型与乱序执行之间产生冲突,如何实现精确中断是其中的关键问题之一。针对现有精确中断实现方法的不足,提出了一种采用备份缓冲区保存流水线现场的精确中断实现方法,可以显著提高中断响应的效率。论文首先详细分析了中断,然后着重讨论了备份缓冲区实现精确中断的现场保存机制和备份缓冲区的结构,最后介绍了该方法在西北工业大学自主设计的“龙腾R2”微处理器上的实现。“龙腾R2”微处理器上的实验结果表明,与冲刷流水线实现精确中断的方法相比,采用该方法中断响应时间减少了67%,中断返回时间减少了56%。     

32位RISC微处理器"龙腾R2"浮点流水线的设计和实现

文章介绍了32位RISC微处理器“龙腾R2”浮点处理单元的体系结构和设计，重点讨论了乱序执行、乱序、结束的高性能浮点流水线设计。为了实现流水线中的精确中断响应，本文采用了一种基于操作数指数和操作类型的浮点异常预测的方法．根据预测结果决定流水线的发射策略。基于0．18μm标准单元综合的结果表明：采用该方法实现的浮点处理流水线．与顺序控制和基于Tomasub算法实现的浮点处理单元相比，整个FPU在付出较少硬件面积的情况下得到了理想的效果．满足功能和时序要求。