应用基于抽象机的动态翻译设计Java处理器

本文提出了一种基于硬件抽象机的动态翻译技术,它可用于实现Java处理器.该技术采用了硬件抽象机的"模糊执行"(HAM)方法,通过分析Java程序之间的相关性,动态地将Java字节码转换成基于标签的类RISC指令.然后,将堆栈折叠与动态翻译相结合进一步优化指令.应用该技术设计了一个Java指令级并行处理器,并且扩展它,支持Java多线程功能.     

低时钟速率的高性能DSP

使DSP处理器达到高性能有多种方法。然而,传统的DSP性能几乎总是以MIPS来衡量的。传统DSP通常在每个时钟周期仅完成一次操作,因此MIPS可直接对应于以MHz表示的处理器频率。随着指令级并行(ILP)技术的出现,这些指标变得意义不大。ILP     

DSP并行技术发展的研究

当今的主流DSP在数据级和指令级上都实现了不同的并行技术,而且不断有新的并行技术会被运用到新的DSP内核中。从技术和效率方面看,今后DSP的并行技术应该以VLIW为发展方向。     

BWDSP100数字信号处理器的指令缓存器设计

本文介绍了一种应用于高性能数字信号处理器BWDSP100的指令缓存器。该指令缓存器支持超长指令字,共有三级缓冲,每级缓冲包含16个指令槽。该指令缓存器可高效完成指令执行行的提取、拼接及废弃等操作,可有效提高DSP的指令执行效率。     

基于BWDSP100的传播分簇算法研究与实现

BWDSP100是一款SIMD和VLIW架构高性能DSP,它的指令级并行性主要通过指令分簇和软件流水来实现。本文针对BWDSP100的特点,提出了一种新的分簇算法——传播分簇,该算法考虑了负载均衡和特殊ABI规则,不会产生簇间转移指令。实验结果表明,该分簇方法在Open64编译器上的实现可以取得比传统方法更好的效果。     

一种适用于低功耗超长指令字DSP处理器的硬件循环缓冲设计

提出了用于VLI WDSP处理器的硬件循环缓冲器的设计.该DSP处理器在结构上利用了在信号处理程序中循环经常出现这一特点,专门设计了硬件循环处理模块用来消除因循环跳转造成的流水线等待,以达到循环的零开销处理从而提高DSP的性能.设计过程中为了减小硬件开销,对循环的长度特点进行了分析,把循环分类两类并用不同的方法处理.结果表明循环跳转的处理是在独立模块中操作,没有造成流水线的等待提高了性能,该硬件循环的面积是3 .8 k逻辑门.     

数字信号处理器分布式寄存器的写回设计

针对分布式寄存器文件应用于高性能超长指令字（VLIW）数字信号处理器而造成的分支流水线与写回控制信号的同步问题,提出了一种面向分布式本地寄存器文件的写回策略。其中包括指令执行周期的产生,写回信号缓存以及写回控制单元。采用了面积功耗性能评估方法,结果证明了该策略能充分发挥分布式寄存器文件在功耗方面的优势,相对于运用集中式寄存器文件可以减少50％的功耗,同时对于传统流水线写回控制方法可以节省60％的面积开销。     

专用指令集处理器设计的架构性研究

今日的半导体行业受到快速增长的智能消费设备市场的推动。这些产品具有功能丰富,多感官,无线互联,永久在线,以及绿色环保的特征。传统的SoC设计方法是基于一个或多个嵌入式微处理器内核(如ARM)的运用,辅之以硬连线加速器。但是,为了应对新一代设备的灵活性要求,加速器需要具备软件可编程性。这种趋势要求增加专用指令集处理器(ASIP)的应用,使得SoC转变为异构多核平台,提供大量的多线程并行。在这种平台上,每个内核是专门针对一组任务的一个ASIP(图1)。     

一种适用于VLIW数字信号处理器的嵌入调试结构

超长指令字(Very Lone Instruction Word,VLIW)结构是数字信号处理器(DSO))设计中的一种常用结构.用户在开发应用程序的过程中常常会出现错误,查找并修复错误的调试过程要求芯片具有硬件调试功能.对此提出了一种适用于VLIW结构DSP的嵌入调试结构,通过为数不多的调试接口,能够观察芯片的内部信号,设置芯片的状态,控制程序执行过程,从而实现芯片的硬件调试.最后,在一款VLIW结构的DSP-THUASDSP2004上,实现了提出的嵌入调试结构.     

面向LTE-A终端软基带的矢量处理器设计

面向移动终端处理器的低功耗、低成本、高效率、灵活升级的需求,本文在对LTE-A基带算法并行性分析的基础上,提出了一种基于超长指令字（Very Long Instruction Word,VLIW）和单指令多数据（Single Instruction Multiple Data,SIMD）混合结构的矢量处理器作为终端软基带解决方案.该矢量处理器采用变长的VLIW指令字,共有7条矢量数据通路,每条通路可执行16个16bit的定点运算;采用分组的系数存储器提高灵活性,受限访问的寄存器组降低电路面积;同时设计了SHUF和ISHUF指令专门用于快速傅里叶变换（FFT）和雏特比（vIT-ERBI）译码算法的矢量化实现.最后本文实现和分析了FFT和VITERBI译码算法.     

基于RISC结构的Java处理器研究与设计

文中结合PicoJava和JOP等一些经典的Java处理器的优势,设计了一种基于RISC结构的Java处理器.它充分利用了Java指令折叠技术和精简指令集处理器的优势,不仅降低了设计复杂度,而且在很大程度上提高了Java处理器的性能.     

Java智能卡微处理器软件仿真指令的研究与实现

JCP(Java Card Processor)是一种直接支持Java卡虚拟机运行的16位RISC微处理器.但Java卡虚拟机的支持面向对象的字节码指令功能较复杂,用硬件直接实现需要消耗大量的资源,不适合智能卡等硬件资源有限的系统.JCP提供一种硬件陷阱机制,在执行此类指令时,切换到相应的陷阱处理程序中,用软件仿真它们的功能.文章讨论了Java卡虚拟机二进制文件特点,软件仿真指令的面向对象的功能及其具体实现.通过仿真基于JCP的Java卡操作系统和应用程序,验证了软件仿真指令实现的正确性.     

一种软膜贴附机的机器视觉系统标定方法

在现代工业自动化生产中,机器视觉系统的应用与日俱增。在视觉系统的定位使用中,必须先统一坐标系,将视觉系统中的镜头坐标系及运动坐标系联系在一起,即标定。文章介绍了一种软膜贴附机视觉系统定位标定方法。     

以儿童为中心的科普教育活动探索——以中国儿童中心“国际儿童壁画节”为例

本文以中国儿童中心第二届"国际儿童壁画节"为个案进行案例分析,探索针对儿童开展的科普教育活动所需要的设计理念和活动效果。结果表明,以儿童为中心的科普教育活动应该基于儿童身心发展和校外科普教育的特点,同时需要考虑校外活动场所的特色。科普活动在开展过程中,应该以科学为基础、开展多学科领域融合,同时让科普活动的娱乐功能和教育功能相互促进、共同发展。