摘要：流水线技术是提高系统带宽的一项强大的实现技术,并且不需要大量附加的硬件设置。在微处理器设计中采用流水线技术是提高微处理器性能的一种很有效的方法。本文主要介绍了自行设计的一种采用3级指令流水线的51内核的设计和实现。内容包括:3级指令流水线的划分以及相应的系统结构框架,51指令集中各种类型指令的执行情况,间接寻址功能的实现方法,流水线数据相关问题的解决方案,最后讨论设计的FPGA实现。

摘要：首先介绍了龙芯处理器的研制背景及其技术路线 .分析了龙芯处理器坚持高性能定位、稳扎稳打的设计策略以及兼容主流处理器的原因 ,并指出在目前达到与国外相同主频的客观条件不具备的情况下 ,应走通过优化处理器结构来提高性能的道路 ,并以处理器结构技术的突破为根本 .然后介绍了龙芯 1号处理器的体系结构设计 ,包括基于操作队列复用的动态流水线设计、在乱序执行的情况下实现精确例外处理、取指与转移控制结构、存储管理以及针对缓冲区溢出攻击的系统安全设计等等 .测试表明龙芯 1号处理器的指令流水线效率高 ,其安全设计能有效防范使用缓冲区溢出技术进行的网络攻击 .但龙芯 1号处理器的Cache过小 。

摘要：在理论上,越来越复杂的分支预测算法和更大的存储结构会使分支预测精度不断提高,但当前复杂算法和庞大数据结构所引发的分支预测时延已无法满足流水线单周期运行要求.针对分支预测精度和时延的矛盾,设计提出提前分支预测结构(ahead branch prediction architecture,ABPA).ABPA为流水线前端取指部件提供简单的分支预测表,以实现快速分支预测;复杂的预测算法和较大的存储结构均被移至流水线后端实现,从而保证了分支预测精度.对于一直难以准确预测的多目标间接分支指令,设计提出基于分支历史和目标路径的间接分支预测算法(indirect branch prediction algorithm based on branch history and target path,BHTP algorithm).提前分支预测算法采用改进的高精度分支预测算法和BHTP算法的混合.嵌入提前分支预测算法的分支预测引擎实现流水线后端的分支推测和目标预测,以及流水线前端的分支预测表更新.实验结果表明:采用ABPA结构和BHTP算法的分支预测系统平均精度达到94.27%.设计不仅实现了快速、高精度分支预测,更为分支预测的深入研究提供了条件.

摘要：首先介绍了 L S SIMD阵列微处理器的三种并行性 :数据并行、流水线并行和指令的并行执行 .针对这三种并行性 ,阐述了控制逻辑的设计 .

摘要：　介绍了一种8位高速单片机的电路实现。该单片机采用哈佛结构、指令流水线、双数据总线、组合逻辑微控制器、进位链结构及机器周期为两倍时钟周期等方法,使设计的单片机在晶振为20MHz的条件下,每秒可执行600万条指令。

摘要：性能评价和优化是设计高效率并行程序必不可少的重要工作,存储系统的性能高低直接影响到处理器的整体性能。利用GPGPU-Sim对GPU的存储层次结构进行了模拟,找出了SM数量与存储控制器数量之间最佳配置关系。矩阵乘法是科学计算领域中的基本组成部分,是一种具有计算和访存密集特点的典型应用,其性能是GPU高性能计算的一个重要指标。性能模型作为并行系统性能评价的新的技术解决方案,具有许多其它性能评价方法无法比拟的优势。建立了一个性能模型,模型通过对指令流水线、共享存储器访存、全局存储器访存进行定量分析,找到了程序运行瓶颈,提高了执行速度。实验证明,该模型具有实用性,并有效地实现了矩阵乘法的优化。

摘要：与传统的4／8位单片机相比，ARM的性能和处理能力是遥遥领先的。但与之相应，ARM的系统设计复杂度和难度，较之传统的设计方法也大大提升了，同时也大大拓展了针对ARM芯片特性进行优化的空间，例如针对指令流水线的优化、针对寄存器分配进行的优化等。

摘要：CPU仿真器是进行硬件设计评估,系统软件设计开发和计算机体系结构研究的有力工具。在CPU的研制阶段通常也要同时进行操作系统的开发,为了在新型CPU问世之前运行和调试目标操作系统,就必须开发支持操作系统功能的CPU仿真器。因此,CPU仿真器在嵌入式系统的开发中扮演了重要的角色。本文详细分析了CPU仿真器的结构以及其核心模块IU(Instruction Unit)部分的实现。

摘要：针对利用微控制器(MCU)控制液晶显示驱动器(LCD)的应用开发实例,提出一种采用串行方式来设计微控制器和液晶显示驱动器之间接口的方案。该方案是在现有点阵式液晶显示屏上附加一个MCU,通过程序设计利用MCU的I/O端口去模拟I2C串行总线,从而实现利用MCU去控制LCD的目的;同时介绍一种在图符液晶显示系统中显示动态曲线的技术和实现方法。

摘要：优秀的编译工具链可以简化嵌入式软件开发并缩短设计时间如果缺乏适当的开发工具,当前针对嵌入式微处理器的软件开发则是一项非常艰巨的任务,而编译工具是开发工具中一个至关重要的组成部分。由于缺乏现成的软件基础架构,例如能够提取硬件细节的强大操作系统,针对微处理器的嵌入式软件开发是特别具有挑战性的。为实现上述目标而进行的软件开发通常"贴近设备"进行,也就是说。