RISC寄存器的管理策略

RISC结构试图以简洁明快的方式从实质上支持高级语言。其中一种措施是使用很大的寄存器堆为过程的调用和返回服务。本文介绍几种寄存器堆的结构,管理寄存器堆的策略,在此基础上推荐一种新的寄存器堆的结构,并分析这种结构的优缺点。     

寄存器级逻辑描述语言与寄存器级逻辑模拟系统

<正> §1.引言计算机设计自动化,就是用计算机作为工具,使计算机的设计和生产达到自动化。电子计算机进入第三代后,借助计算机来设计计算机的要求越来越迫切了。本文所介绍的寄存器级逻辑描述语言及它的逻辑模拟系统就是用计算机对操作表进行正确性检查的一种有效手段。通过模拟,还可以统计计算机的速度和各种资源的使用率,论证运算器的算法精度,并为硬件调机准备必要的资料。本模拟系统还用于考验各种计算方法的速     

一台小型专用机的寄存器传输级模拟

随着计算机新技术的发展,计算机的逻辑结构越来越复杂。逻辑设计中的错误也就越来越难免。要缩短机器的调试周期,必须在机器装配之前尽量减少逻辑设计中的错误,逻辑模拟是借助计算机来进行逻辑校验的有效手段。数字网络的逻辑模拟一般可分为寄存器传输级模拟和门级(动能级)模拟二类。本文主要讨论寄存器级模拟,门级模拟另文讨论。     

RISC体系结构中寄存器文件结构与管理机制研究

RISC技术虽然使在微处理器芯片中集成为数众多的寄存器成为可能与现实,但能否有效使用庞大的寄存器文件却又直接影响着RISC优势的发挥,本文讨论了CPU寄存器文件的各种结构和几种实现方案,从高效利用寄存器和减小CPU与主存之间的数据传输量的目标出发,研究了提高call/return执行效率的各种寄存器管理策略,并简要比较了各种策略对机器几个典型性能参数的影响。     

RISC体系结构中寄存器文件结构与管理机制研究

RISC 技术虽然使在微处理器芯片中集成为数众多的寄存器成为可能与现实,但能否有效使用庞大的寄存器文件却又直接影响着RISC 优势的发挥。本文讨论了CPU 寄存器文件的各种结构和几种实现方案,从高效利用寄存器和减少CPU 与主存之间的数据传输量的目标出发,研究了提高call/return执行效率的各种寄存器管理策略,并简要比较了各种策略对处理器几个典型性能参数的影响。     

位片式RISC寄存器堆的分配调度策略及其实现

RISC设计是面向寄存器堆操作的.寄存器堆上/下溢时保存/恢复帧的数量N,直接影响着寄存器堆调度管理的开销及RISC机的性能.通过对一个寄存器堆调度模型的分析,我们发现N=(k~2+k(W+1))~(1/2)-k为宜,其中W是寄存器堆能同时容纳的帧的数量,k=α/β,α为处理上/下溢陷阱的开销,β是传送一个帧的开销.实验结果也证实了该公式的正确性.在本文最后,我们给出了位片式RISC寄存器堆的实现方案.     

RISC体系结构比较:CPU寄存器集的实现方法

本文首先简要比较了目前国际市场上流行的5种通用开放式高性能RISC微处理器的体系结构特征。然后较详细地讨论了RISC体系结构中差别最明显的方面——CPU通用寄存器集的不同实现方法,即以硬件(寄存器窗口)为主的方法和以软件(优化编译技术)为主的方法,以及它们各自的优、缺点。最后以MIPS的设计为例,力图说明当代编译软件技术对体系结构设计和功能取舍的重大影响。     

32位浮点RISC嵌入式微处理器LS-C编译程序寄存器分配实现

寄存器的合理利用是提高编译程序目标代码效率的关键因素。论文提出变量使用频度最低思想并详细阐述了其在32位浮点RISC嵌入式微处理器LS-C编译程序寄存器分配方案中的具体实现。     

寄存器传输级低功耗设计方法

随着移动设备需求量的不断增大和芯片工作速度的不断提高，芯片的功耗已经成为电路设计者必须考虑的问题，对于芯片整体性能的评估已经由原来的面积和速度的权衡变成面积、时序、可测性和功耗的综合考虑，并且功耗所占的权重会越来越大。本文主要讲述在RTL设计中如何实现低功耗设计。     

寄存器传输级测试用例生成算法

基于控制流图／数据流图层次模型,以分支覆盖、位功能覆盖以及语句可观测覆盖为目标,给出一个高层次测试用例生成算法,并最终实现一种可行的RTL级测试生成算法．实验结果表明,在较少的测试生成时间下,该算法可生成相对短的测试序列,得到与其他方法相当或略差的测试效果．此外,该算法因采用了测试用例技术而具有良好的灵活性．     

MB86901 SPARC RISC芯片全机行为功能级模拟策略的研究

本文提出了一种基于指令系统的MB86901 SPARC RISC芯片的行为功能级测试方法。和[2]中的方法相比,由于DCL语言自身的特点,本文给出的方法有着简洁且故障覆益率高的特色。文章扼要地介绍了MB86901的指令系统,然后按照先测试寄存器,再逐条测试单个指令,最后测试指令间关系的逻辑顺序逐步对MB86901进行测试。对于寄存器的测试,我们采用了“雨点法”,使得寄存器故障覆盖率接近100％,在最常用的算术/逻辑/移位指令的测试中,我们使用了一个随机数发生器,使故障覆盖率大为提高。而且它的使用非常灵活。最后,我们测试了指令间可能出现的关系。     

两级分配多可用重命名寄存器

提出了一种新的寄存器重命名机制——两级分配多可用重命名寄存器,简称2L-MuRR,其特点如下：（1）对重命名寄存器文件（RRF）的占用要经过两级重命名和分配过程,减少了无效占用时间.（2）RRF被划分为多个不同宽度的字段,根据目标值的大小进行按字段分配,这样使每个重命名寄存器都是多可用的.（3）同一重命名寄存器内的多个目标值的写（或读）操作可以合并成一次完成,减少了RRF的访问次数和读/写端口的压力.模拟实验表明,2L-MuRR显著提高了RRF的存储能力（70%以上）,能以较少的重命名寄存器满足SMT高并行度的要求,有效缓解了寄存器文件的设计压力.     

VGA视频系统寄存器级编程探讨

本文对VGA视频系统中重要的可编程寄存器作了详细描述和解释,并给出了对它们实施底层控制的具体操作方法及细节,以满足高层次视频控制的需要。     

基于力学描述的MEMS悬臂梁系统级动态模拟方法

提出基于受力分析与能量原理建立等效集总力学描述的思想,实现对机电耦合MEMS悬臂梁动态行为的系统级模拟.利用受控源的反馈作用实现耦合,所建立的等效电路可用于模拟静电驱动下悬臂梁的转移特性、瞬态响应与固有频率.与Saber模拟的数据进行对比,证实了该方法的有效性.     

CISC和RISC微控制器

微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。微控制器诞生于20世纪70年代中期，经过20多年的发展，其成本越来越低，而性能越来越强大，这使其应用已经无处不在，遍及各个领域。例如电机控制、条码阅读器／扫描器、消费类电子、游戏设备、电话、HVAC、楼宇安全与门禁控制、工业控制与自动化和白色家电(洗衣机、微波炉)等。