Arm v7 thumb-2的性能介绍

主要是介绍ARM CPU中的THUMB-2功能的介绍,相对于THUMB的比较THUMB-2指令集的扩展,THUMB-2的新指令带来的好处,新指令对性能和代码密度的改进。     

AES快速算法的扩展指令集实现

基于Daemen等提出的AES快速算法,给出了用可配置处理器NiosII扩展指令集实现硬件加速的两种方案——基于片内存储器存储快速算法查找表的方法、用硬件逻辑电路实现S盒并计算出快速算法查找表对应元素的方法,用对前向查找表的查表操作代替了AES算法计算密集的轮变换操作.首先,将快速算法的前向查找表存放在片上内存中,并用12条扩展指令分别完成密钥扩展、轮变换和末轮操作,末轮变换所需的S盒采取对前向查找表的掩模得到;然后,对该方案进行优化以消除片上内存的占用,即推导出S盒与前向查找表的逻辑关系,并采取有限元素求逆的方法用逻辑电路实现S盒,增强了系统安全性并降低了功耗;最后,对扩展指令集和协处理器等多种实现方案进行了测试及性能对比.结果表明,相比于经过结构优化的纯软件快速AES算法,文中提出的方案在仅增加223个LE的条件下,达到了2.47倍的加速比.     

一种面向多媒体和通信应用的处理器指令集及架构实现

提出了一种面向多媒体和通信应用的CPU和DSP一体化计算的指令集架构,并设计实现了一款基于该指令集架构的VLIW DSP处理器.该CPU和DSP融合指令集架构中的CPU指令兼容已有MIPS 4KC指令集,DSP指令为自主设计.针对多媒体和通信常用算法中并行度高等特点,提出了多条基于像素操作、向量操作和复数操作的DSP指令,并详细说明了实现这些指令的关键功能模块的电路实现方法.实验结果表明,在多媒体的插值、重建以及通信的滤波、FFT等算法上,采用本文提出的面对特定应用的指令集具有较明显的优势.流片测试结果证明该指令集架构可实现且有效.     

基于VHDL语言的设计8位CISC微处理器实例

以8位的CISC微控制器为例,说明采用硬件描述语言（HDL）进行数字系统设计的方法．首先采用典型的模块化设计的思想把整个系统分解成数据处理通道和控制通道．数据处理通道主要负责数据处理等,包含所有内部寄存器、算术逻辑单元（ALU）、程序及堆栈指针等．控制通道主要负责系统的控制,其主要的核心部件为一个状态机、状态机根据指令的内容执行不同的控制操作,数据通道在控制通道控制下完成指令的操作内容．采用数据处理和控制独立设计的优点是可以根据他们各自的特点进行相应的设计、文中设计的微处理器可单独使用也可做嵌入式系统．     

基于DSP的自动指纹鉴别算法与系统设计

介绍了一种基于TMS320VC5402来构造指纹鉴别系统的方法.详细论述了系统的各个组成部分以及指纹鉴别算法的实现流程,结合VC5402的指令集和自身结构特点,讨论了如何高效的设计应用程序的方法.本文对如何将DSP的主机接口(HPI)改造成通用输入输出口(GPIO)、将多通道缓冲串行口(McBSP)设置成SPI接口进行了详细的说明,对数据图像处理需要较大空间而DSP可寻址的数据空间又过小的矛盾,提出了切实可行的解决办法.     

80486极小指令集及其构造性证明

指令集是计算机系统结构的重要研究内容之一,众多学者对指令完全性进行了描述,但至今未见极小指令集的报道。在文中,寻找既具有基本功能,又无法由其它指令编程实现的计算机基本指令,研究计算机现有的最基本的计算行为。提出了指令的功能完全性和独立性概念,并在此基础上定义了极小指令集,这为计算机指令集的优化设计建立了理论基础。还从Intel 80486指令集中选定了一个子集I9,并构造性地证明了I9是IA-32处理器指令集的极小指令集。     

基于VHDL语言的CISC-CPU系统设计

应用XILINXISE软件开发平台,采用自顶向下的设计方法及VHDL语言描述开发设计了CISC-CPU系统.将CISC-CPU划分成九个基本功能模块,进行编译综合及仿真,给出了指令执行的仿真波形,验证了CPU指令的功能.     

用于系统级建模的DSP运算指令集设计方法

文章提出一种用于系统级建模指令集的设计方法并加以实现.该指令集作为某DSP的系统级设计建模和开发软件工具链的底层基础,为DSP的软硬件协同设计和软件模拟器的开发提供了一个平台.在工程化的测试中,通过该软件方法建立的DSP模型和硬件描述语言建立的DSP模型进行协同验证,证明了其正确性.     

基于Gdel配数的程序结构研究

用自然数研究程序结构的特点是文章的写作目的。在提出同构程序概念和程序G del数概念后,讨论了静态同构程序与动态同构程序之间的关系,证明了同构程序可数;在文中建立的程序积的概念下,从结构化程序设计角度,继承性地对一般程序结构进行了定义,并对它们的特点进行了较详细的讨论,从而指出循环结构和子程序结构都是分枝结构的特殊形式;利用同一程序的静态结构与动态结构G del数、程序积之间的关系找出了程序中存在子程序结构、分枝结构和循环结构的条件。讨论的结果表明用G del配数研究程序设计理论是一种行之有效的方法。最后,提出了进一步研究的目标。     

两种抗缓冲区溢出硬件机制的设计与实现

随着嵌入式系统的广泛使用,这些普遍被应用于捕获、存储、处理及访问敏感数据的微控制系统．其安全性能正以不同形式成为系统设计中必不可少的规划要求．文章以缓冲区溢出这一典型的系统漏洞为例。详细分析了这类漏洞的特征,提出并设计实现了2种基于硬件机制的安全策略,为嵌入式系统设计中安全问题的研究提供了新的角度．相关仿真数据表明,上...