计算机指令系统的变化及发展

指令系统是计算机体系结构最基本的特征。早期,人们采用微程序设计技术让指令系统变得日趋复杂,后来逐渐认识到这种复杂指令系统计算机(CISC)并不能很好的提高系统性能,于是设计师们提出了精简指令系统计算机(RISC)体系结构,并在一个芯片上实现了CPU。随着RISC微处理器迅速发展,人们又发现RISC指令系统并不能充分实现指令级并行处理,从而影响了计算机性能的进一步提高,又出现了超长指令字(VLIW)计算机指令系统。     

基于SystemC的RISC CPU行为描述

探讨了一种基于SystemC的RISC CPU建模方法，建立了一个SPARC精简指令集CPU的整数单元(IU)行为级模型．该模型作为指令集仿真器(ISS)．基本达到了RISC CPU的功能要求．为程序提供了一个CPU模拟平台．减少了软硬件协同设计的周期，这对片上系统SOC的实现具有重要的意义。     

CPU的流水线结构

根据流水线的基本原理，阐述了以位RISC CPU的5级流水线结构和功能．重点介绍了流水线的功能单元以及各单元的基本操作；流水线暂停和异常的处理方法；利用向前传送单元和数据回写单元提高流水线的效率．     

RISC体系结构及其展望

精简指令系统计算机的问世是计算机体系结构发展史上的一个里程碑，高性能的RISC处理器是当代计算机系统的心脏，近年来取得了很大的发展。本文介绍了RISC的来源，RISC的技术特征以及RISC技术的展望。     

计算机CPU芯片散热技术研究

分析当前计算机CPU芯片散热的主要技术及其特点.结合具体的设计实例,采用温度数值模拟软件对之进行模拟分析,得到CPU芯片散热器性能随着其结构尺寸变化的规律,为提高CPU散热性能研究提供参考.     

基于CPU序列号和加密技术的软件注册机

 注册机是一种用于生成注册码的软件,本文采用CPU序列号来制作注册机。为了提高安全性,本文还对CPU序列号进行加密处理,CPU序列号中不同位置的字符采用不同的加密算法。文中还列举了一基于CPU序列号和加密技术的注册机实例,实例证明这种基于CPU序列号和加密技术的注册机对软件加密是行之有效的。     

基于嵌入式Web的智能监控系统

针对传统数据处理技术难以集成各种异构系统和应用导致的信息孤岛问题,本文以油品油料零售网络中加油站前庭设备监控系统为例,提出了一种基于嵌入式Web的智能监控系统.该系统采用高性能的Intel Xscale IXP-422 266 MHz RISC CPU作前庭控制器(FCC),基于嵌入式系统设计了加油机协议与IFSF协议转化模块,可实现加油站中非IFSF设备与IFSF设备之间的互操作,使不同协议的设备可相互通讯.系统借助Web服务器,可实时监管各种不同的前庭设备,实现了对现有设备的有机整合.初步测试表明,系统设计是可行的,可方便地实现对系统的监控.     

探讨图像增强的DSP/ARM实现

ARM(Advanced RISC Machines),既是一个公司的名字,也是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技术的名字。现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术,手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。ARM在数据传输、控制技术上表现了优越性能。     

基于FPGA的RISC微处理器的设计与实现

基于FPGA和电子设计自动化技术,采用模块化设计的方法和VHDL语言,设计一个基于FPGA的RISC微处理器.该微处理器主要由控制器、运算器和寄存器组成,具有指令控制、操作控制、时间控制和数据加工等基本功能,其指令长度为16位定长,采用立即寻址和直接寻址两种方式.仿真结果表明,基于FPGA的RISC微处理器的时钟频率为23.02MHz,且功能完全达到设计要求.     

CISC与RISC结构CPU间软件移植技术问题分析

通过实例对CISC与RISC两种结构CPU在软件移植时遇到的较典型的具有普遍性的全局性资源之---全局变量的应用与保护问题,进行了较详细的分析.在找到问题症结的同时,针对不同实际情况,给出两种正确的解决该问题的方法.     

Nios 3.0 CPU体系结构

Altera的Nios嵌入式处理器是一个通用的RISC(精简指令集)处理器，在Altera的FPGA中以软核的形式实现。Nios处理器以其低成本，设计灵活等特点，在嵌入式领域得到广泛的应用。针对目前越来越多的利用Nios进行嵌入式系统的应用开发，文中介绍了Nios3．0CPU的体系结构以及与之相关的开发技术。     

关于CPU＋GPU异构计算的研究与分析

在PC技术领域,CPU和GPU始终是相辅相成,在二者已经发展到出现新的瓶颈时,＂结合＂也许是明智的解决方案,而关于整合CPU和GPU的方案就一直被人们所津津乐道。本文研究了CPU＋GPU的异构化计算算法的优势和未来应用的可能性,特别是随着通用计算程序接口（OpenCL）的发布,CPU＋GPU的异构化计算这种看起来像是CPU和GPU混合体的出现,相信这将使计算机处理器又将迈上一个新台阶,这种异构化成就的是更加高性能,更加高性价比的处理器,而这必将掀起GPU和CPU革命的高潮。     

16位模型计算机的FPGA设计与实现

随着近些年现场可编程门阵列(FPGA)的发展和电子设计自动化(EDA)技术的进步,目前基于大规模可编程逻辑器件的嵌入式软核处理器设计已经成为可编程片上系统(SOPC)设计的重要部分。本文介绍了一种以软核处理器设计为核心的模型计算机设计,并给出了模型计算机各主要模块的设计思路和具体实现方法及16位模型机指令系统软硬件验证测试的相关内容。     

精简指令系统计算机(RISC)的存储体系

ＲＩＳＣ的性能与存储器系统的结构有紧密关系。文中分析了Ｃａｃｈｅ和主存储器对 Ｃｐｉ（每条指令的周期教）的影响。描述了基于 ＭＩＰＳ， ＳＰＡＲＣ， Ｍ８８０００等ＲＩＳＣ芯片的存储体系以及存储器结构与计算机性能的关系。讨论了哈佛结构、虚拟Ｃａｃｈｅ、物理 Ｃａｃｈｅ、 数据 Ｃａｃｈｅ的“写通”和“写回”方式等。最后介绍了作者所在单位设计的存储器系统的主要特点。     

RISC技术发展研究

在计算机技术的许多变革中，最有意义的变革是从复杂指令集(CISC)过渡到精简指令集(RISC)体系结构。RISC体系结构打破了传统的处理器体系结构朝复杂化方向发展的常规思路，结构简单，便于利用VLSI以至ULSI工艺制造，也便于在处理器内部实现并行处理，奠定了现代计算机发展的基础。     

国内外芯片技术发展状况

微电子产业在国民经济建设和国家安全防卫中极具重要性。10年后硅芯片技术将会被光学计算机，生物计算机，量子计算机所替代。面临发达国家芯片技术的飞速发展，我国必须走自己的CPU核心技术之路。     

基于热释红外传感器无人值守的安全控制系统

采用热释电人体红外感应模块对工作场所环境扫描检测以判断有无人员在场,然后通过多个无线模块n RF24L01发送信息给中央处理器,中央处理器再对相应的用电器或者开关等进行相应的控制。系统采用无线接收与发送来实现匹配,并且将红外传感技术、无线通信技术、单片机技术与计算机应用技术结合实现对无人值守环境的管理,具有较好的市场应用价值。     

基于嵌入式系统的冗余智能网卡的研究

分析了网络存储技术中性能和管理方面所存在的问题.基于链路聚合技术并采用专门I/O处理器的方法,在软件体系结构中应用TCP/IP减荷引擎(TOE,TCP/IP Offload Engine)机制,设计了一款具有双端口并行、智能负载均衡功能的高速网卡,并对该设计在iSCSI协议下进行读性能和主机CPU使用率测试.结果表明,读速度提高接近1倍,而且也增加了访问的安全性,同时,分担了主处理器的I/O开销,使主CPU的使用率降到原来的2/3左右.