面向通信算法的處理器核功能部件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn).pdf

1、通信目前是社會(huì)發(fā)展的神經(jīng)系統(tǒng)，通信產(chǎn)業(yè)本身在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也在不斷蓬勃發(fā)展，并開(kāi)始逐漸作為我們國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和先行產(chǎn)業(yè)。當(dāng)前社會(huì)對(duì)通信需求開(kāi)始不斷增長(zhǎng)，這些增長(zhǎng)包括個(gè)人上網(wǎng)的無(wú)線通信業(yè)務(wù)或有線寬帶業(yè)務(wù)和個(gè)人通話的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)使得我國(guó)通信領(lǐng)域的更新?lián)Q代速度不斷加快，使得無(wú)線通信的發(fā)展在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位越發(fā)重要。本文針對(duì)通信算法需求，實(shí)現(xiàn)了一款面向通信算法的處理器。通信算法處理器，主要運(yùn)算操作為加法、乘法以及加比

2、選等操作，在各種操作中執(zhí)行最多的只是簡(jiǎn)單的加/減、乘法、邏輯、訪存、分支指令，所需設(shè)計(jì)的專用處理器的每個(gè)核計(jì)算單元都相對(duì)比較簡(jiǎn)單。
　　本研究針對(duì)通信算法的需求，結(jié)合ARMv7指令集的特點(diǎn)，提出一款面向通信算法的同構(gòu)多核處理器，主要工作是對(duì)處理器核的功能部件（整數(shù)部件和浮點(diǎn)部件）進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并根據(jù)通信算法的應(yīng)用，對(duì)所需通信指令進(jìn)行了分類與處理，然后對(duì)指令實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)通路進(jìn)行了流水線劃分。對(duì)本文提出的處理器核整數(shù)部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，主

3、要完成了ALU模塊、乘法單元模塊和除法單元模塊的設(shè)計(jì)。對(duì)于加法器通過(guò)并行前綴加法中的Kogge-stone算法進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)于乘法單元通過(guò)booth和Wallace樹(shù)形結(jié)構(gòu)算法進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)于除法單元通過(guò)Newton-Raphson算法進(jìn)行了設(shè)計(jì)。針對(duì)通信算法的需求，結(jié)合ARMv7指令集的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出符合IEEE-754標(biāo)準(zhǔn)的浮點(diǎn)運(yùn)算單元，并基于單精度浮點(diǎn)加減、乘除、開(kāi)方、比較和整數(shù)與浮點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)換指令進(jìn)行了浮點(diǎn)部件的設(shè)計(jì)。用Xilin