专用指令集处理器模型的研究

针对现有专用指令集处理器(ASIP)模型的不足和ASIP的特点,提出了一个新型的ASIP模型——xpMODEL.它以指令行为作为设计核心,引入指令行为有限状态机IB-EFSM建立指令操作的时序调度机制,通过原语操作完成行为中对处理器资源的调用,有效地对指令的流水化操作进行了建模.在对处理器资源的建模中,利用资源库描述处理器的部件、存储和连接,并通过抽象层和行为层的部件双层建模形式有效地支持了对ASIP中专用硬件和外围部件的描述.介绍了xpMODEL对一些复杂执行机制,如forwarding技术、动态调度技术、分支预测技术和中断技术建模的支持,说明了其建模能力相对于现有的ASIP模型的优势.     

Blackfin处理器在网络视频服务器中的应用

针对高级媒体处理要求高速信号处理和控制并举的应用需求,美国模拟器件公司(ADI)开发出了一类新型的嵌入式Blackfin多媒体处理器.主要介绍了Blackfin嵌入式处理器中的一款双核的处理器ADSPBF561的基本结构,以及基于ADSP-BF561的网络视频服务器的硬件设计原理和硬件驱动原理.     

媒体处理器软硬件协同仿真验证平台

为了加快媒体处理器设计的软硬件协同仿真速度,基于可配置平台的软硬件协同设计方法,建立了一个通用媒体处理器的软硬件协同仿真和验证平台.该平台由可配置的硬件子平台和软件子平台组成,通过平台的配置性和重用性来进行媒体处理器设计的验证.采用此平台进行了32位媒体数字信号处理器MediaDSP3200的功能验证和应用程序开发.实验结果表明,该平台加快了媒体处理器设计的仿真验证过程,与硬件描述语言(HDL)软件仿真器相比,平台仿真速度快7～15万倍;利用软件子平台对硬件子平台的控制,实现了硬件仿真验证中难以实现的调试功能.     

基于TMS320C6711处理器的存储体系设计与实现

为减小高速数字处理应用中存储体系设计和实现对高端数字信号处理器性能的影响,以TMS320C6711为例,在详细介绍和分析该处理器存储器体系结构的基础上,提出了综合软、硬件因素进行存储体系设计,以充分发挥数字信号处理器性能的措施和方法。通过实际设计的测试验证,效果良好。     

变压器综合测控器的研制

介绍了新近研制的变压器综合测控器的工作原理,硬件和软件系统的结构设计。该测控器以8098单片机为核心处理器,集保护、控制、计量、通讯、显示等多种功能于一体,实现了变压器的综合自动化。     

DSP人机接口电路设计

对TMS320F2812型数字信号处理器的硬件资源和相应的外部设备进行了详细的介绍,分析了19264液晶显示器的接口电路、控制系统,以及按键的结构.在此基础之上,利用TMS320F2812型数字信号处理器的GPIO口对按键电路和液晶接口电路进行了设计,通过调试和仿真后发现本方案可行.     

S698 32位SPARC嵌入式处理器设计及其应用

阐述了32位嵌入式处理器S698的设计、实现及其应用设计,并着重介绍了S698处理器芯片的体系架构、功能、片上外设配置以及S698处理器的芯片开发系统和应用开发系统。简述了基于S698处理器的CompactPCI主机板产品的应用设计。     

Chisel构建处理器模型的功能验证方法研究

随着航空硬件设计复杂度的提高，芯片验证技术已经成为了芯片设计的难点。为了有效缩短设计流程的总体工作时间，有必要在占据设计大量时间的验证中，研究出快速寻找设计错误的方法。被测设计是兼容ARM V4指令集架构(instruction set architecture, ISA)的处理器模型ARMChisel,该处理器模型采用新型的硬件语言Chisel构建，是一个具有高复杂性的硬件设计。基于这一嵌入式处理器模型：(1)设计了支持ARM V4 ISA架构全部指令的随机指令生成器，提高了生成测试激励的速度；(2)根据新型构建语言Chisel的特点，针对被测处理器模型设计了Chisel层面初级验证、覆盖率快速验证、直接测试验证和复杂应用程序验证策略，确保达到预期的覆盖率；(3)在Chisel环境和Verilog环境中搭建了基于嵌入式处理器模型的测试平台，测试平台收集覆盖率同时能快速准确地发现错误并定位错误，提高了验证速度。采用FPGA(field programmable gute array)方法加速大型应用程序的验证，缩短了验证周期。     

多发射多流水线结构数字信号处理器设计

zw100处理器是西北工业大学和某研究所共同研制的采用MCU-DSP相融合架构的32位数字信号处理器。提出一种多发射多流水线结构来进行数字信号处理器的微体系结构设计,使该处理器同时具备了RISC load/store体系结构、DSP的计算能力和MCU的实时控制能力等特点。从zw100处理器指令集设计出发,首先介绍了该处理器架构和主要单元,然后重点讨论了基于多发射多流水线结构的指令调度策略、相邻指令耦合关系与发射机制、多发射条件下流水线相关的处理等。最后,对设计进行了仿真验证,并给出综合结果。目前,该处理器已采用TSMC 65nm CMOS工艺流片成功,频率达到500 MHz,达到2G MAC/s的运算能力,性能指标满足设计要求。     

航空发动机数控系统的板级协同仿真

从工程应用的角度出发,结合航空发动机数控系统核心电路的特点,提出了数控系统处理器模块板级协同仿真的方法。建立了80386EX模型和特殊器件的高精度逻辑器件仿真模型,使模型与实际芯片特性相符,并具有可升级能力。编写处理器控制语言程序,结合软件算法模型,解决了板级仿真模型完备性与运行效率的矛盾。通过核心机控制器CPU模块仿真过程,讨论了现代板级仿真方法在付诸实施时面临的问题及解决方法。仿真的处理器模块在实际运用中验证了所采用的设计思路的合理性及具体实施细节的正确性。     

一种异构多核处理器体系结构的软件仿真

由于单核处理器的处理能力已经逼近物理极限,为了继续提高处理能力,人们将目光投向了多核处理器体系结构。在处理器体系结构的设计中,通过体系结构软件仿真技术测试新方案,修改弊端,优化设计。针对一种多核处理器,以模拟实现任务分配为着手点进行软仿真。软件模拟出一个9核处理器,并模拟出主存,忽略一些不必要的细节,达到能够运行汇编代码的目的,并且通过可视化编程,可以在仿真处理器工作时,随时查看各个核内部的工作状态,对多核处理器的工作原理有一个清晰的了解。从处理器的运行过程中,体现出多核处理器相对于单核处理器的优势。从软件仿真在短时间内就可以得出针对性的结论,体现出软件仿真在缩短多核处理器的设计周期、降低设计的硬件成本与时间成本方面的优势.     

Architecture-level performance/power tradeoff in network processor design

With the ever-increasing performance and flexibil-ity requirements in networks,the development of pro-grammable network processors is fast.Network proces-sors are used both in the middle of the network,as wellas at the edges of the network in enterprise c…     

多核计算机环境下的并行程序设计方法

伴随着多核处理器的发展,尤其是处理器核数目的增加与功能的变化,原有面向单核或者多处理器的软件架构不已适于在单芯片多处理器的硬件结构上充分利用多计算核心的能力,这对程序员巨大的挑战也随之而来。文章介绍了多核处理器的架构、并行程序设计方法以及性能调优工具。     

EH实时计算机图像生成系统设计

描述了EH实时计算机图像生成系统的体系结构、算法和工作流程．硬件由主机、几何处理器和象素处理器组成．主机支持操作系统和实时控制应用程序．几何处理器由两只CPU流水工作．几何处理速度为每秒一百万个四边形．象素处理峰值速度为每秒2．6亿个象素．系统具有多通道、多视点功能,可控运动目标128个,可产生白天、黄昏、霞光、黑夜和云雾大气效应．     

网络处理器技术在IXP1200中的应用

对网络处理中的关键技术———多层次的并行技术、IXA互连网交换架构技术和多级存储技术进行了深入分析,并指出了这些技术在Intel网络处理器IXP1200中的具体应用。结果表明,以网络处理器为基础的网络核心设备具有很高的数据包转发处理速度和灵活的可编程特性。     

基于多核处理器的低能耗任务调度优化算法

针对多核处理器的高性能所带来的高能耗问题,对TL-DVFS算法中任务迁移开销问题进行了分析,提出了一种基于TL面的节能调度算法ITL-DVFS.该算法在不增加算法时间复杂度的前提下,通过对堆进行操作,有效地减少每个TL面初始时刻任务的迁移开销.结合全局动态电压频率调节技术,在TL面的初始时刻和偶发任务释放时刻动态调节多核处理器的电压频率.结果表明,ITL-DVFS可以有效地减少任务的迁移开销,在负载达到某一值后,可有效降低处理器功耗.     

Digital Mock-up Technology in Product Development and Research

1 Introduction Digital mock-up(DMU)technologyis a set of integratedtechnologies built onthe application of informationtechnology throughout the complete product development process .Based onthe computer model of digital prod-ucts ,Engineers can do their design works fromthe first stage of product designtoindustrial design and processplan design. The three-di mensional mathematical models replace the original physical prototype in the digitalmode si mulation,and check the original design or i…     

多核多线程处理器XLR732的多核间通信

介绍了CMP、SMP处理器与多核多线程处理器的特点,然后以多核多线程处理器XLR732为例,分析对比了该处理器几种可用的核间通信机制,提出其适用范围,最后在一款使用该处理器的网络设备中实现了多核间通信方案。     

SMP对称多处理机系统中交叉开关的设计与实现

并行计算技术是现代科技发展的重要部分,而互连网络技术则是并行机系统中尤其重要的环节。文章分析了SMP对称多处理机系统的结构模型,基于互连网络技术设计了适合一般应用需求的交叉开关,借用中断优先级的概念提出了连接请求优先级,并设计了带优先级的调度算法。通过实际应用验证了交叉开关设计思路的正确性和结构的可扩展性。最后,分析了系统的性能并指出了在并行计算领域需要进一步努力的方向。     

Metric多核子方法划分编译算法设计与实现

为解决编程模型严重阻碍多核处理器性能的进一步提升,尝试将编程单位即方法（procedure）引入到多核处理器结构设计中,提出了面向高性能计算的Metric（Method Centric）以方法为中心多核架构且采用编译技术,将函数划分成大小相当的子方法（slice）,以支持处理器微结构设计.实验表明：子方法划分算法的突破...