MD16:基于特定RISC规则的16位DSP处理器

为达到最佳的应用性价比,一个重要思想就是把RISC和DSP的优点融合在一个平台上,但是目前这方面工作侧重以RISC结构为基础构建RISC-DSP混合型处理器。与此对比,本文提出了一种以DSP为基础并辅以若干RISC特性的处理器构造思想。这种思想表现在体系结构设计上为采用局部类RISC同质寄存器结构来优化指令编码、采用基于二维扩展LAOD/STORE寻址机制来增强寻址能力;表现在微结构设计上为采用类RISC四级流水线来降低控制、数据相关性,同时由于基于寄存器的运算操作和扩展的LOAD/STORE寻址操作功能正交,因此又可采用指令内并行机制来提高运行效率。芯片采用SMIC 0.18μm6层CMOS工艺加工,在核心电压1.8V情况下,其可工作在0～162MHz,此时功耗为1.1mW/MHz。     

嵌入式16位DSP核的设计方法

从编译的角度对嵌入式DSP提出了设计方法，并用此方法设计了16位定点DSP核。该DSP核具有16位的数据位宽和24位的指令位宽，所有的指令都是在5级流水线中完成的。最后实现在0．35μm CMOS标准单元库支持下，工作频率可以达到80MHz以上。     

面向媒体DSP系统的DMA控制器设计

通过比较MD16和MD32两个DSP的DMA控制器设计，在软件层而和硬件层面，通过软、硬件结合以系统的观点提出了如何设计基于DSP系统的DMAC，给出了MD16和MD32的DMAC设计结果。     

一种面向DSP深度压缩指令的数据竞争检测方法

针对数字信号处理器（DSP）深度压缩的指令结构不归整性，难以从指令二进制码中快速提取相关信息的问题， 提出分类检测DSP指令间数据竞争的方法.利用不同功能的指令涉及不同寄存器的特点，在分层译码电路和旁路电路辅助 下，及时检测出数据竞争，产生流水线停顿信号，准确定位出产生数据竞争的指令类型.综合结果证明在分层译码配合下 ，分类检测方法比指令全译码后作检测，速度提高了18.89％.DSP常用程序证明这种方法能有效地覆盖所有出现的数据竞 争，保证基于流水的DSP的正确计算.分类检测数据竞争法比指令中源操作数的比特域与目的操作数的比特域作比较的检 测方法更适合于采用深度压缩指令的DSP，物理实现更简单。