基于RISC结构的多功能嵌入式处理器结构设计应用

文章摘要：由于大多数专门运算，如DSP函数的核心任务都包含在一个短循环内，因此这个简单的指令缓存设计将会对那些复杂、重复性的算法具有很好的支持。另外，芯片封装尺寸明显减小以及嵌入式系统的实时性的改进也是指令缓存设计的两个重要贡献。实时性能和复杂指令许多嵌入式应用需要一个快速但可预测的中断响应。两个执行单元的并行运行在处理中断方面有两个优点：首先，由于处理中断的时候复杂函数可有扩展的指令(集)来继续运行，这就保证了那些“不能被打断的任务”不被中断；其次，在那些可以被中断的任务场合，中断不会给进行复杂运算造成时间损失，因为这个任务可以在RISC单元执行中断处理后继续被完成。只要不被更高级别的中断所打断，这种

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　　由于大多数专门运算，如DSP函数的核心任务都包含在一个短循环内，因此这个简单的指令缓存设计将会对那些复杂、重复性的算法具有很好的支持。另外，芯片封装尺寸明显减小以及嵌入式系统的实时性的改进也是指令缓存设计的两个重要贡献。

　　实时性能和复杂指令

　　许多嵌入式应用需要一个快速但可预测的中断响应。两个执行单元的并行运行在处理中断方面有两个优点：首先，由于处理中断的时候复杂函数可有扩展的指令(集)来继续运行，这就保证了那些“不能被打断的任务”不被中断；其次，在那些可以被中断的任务场合，中断不会给进行复杂运算造成时间损失，因为这个任务可以在RISC单元执行中断处理后继续被完成。只要不被更高级别的中断所打断，这种两个单元独立执行的能力使得处理器可以在7个时钟周期内启动中断服务程序，甚至是在扩展的指令集执行一个复杂函数的过程中也同样在7个时钟周期内启动中断服务程序。

　　软件上的考虑

　　这种独特的处理器结构在软件设计上同样具有优势。在同一个指令流程内并行执行RISC指令和DSP指令，给程序编译带来了很大的性能提升。Hyperstone公司利用该结构内在的并行机制编写了一个经过优化处理的针对RISC/DSP处理器的函数库。同样，简单的程序开发流程、对参数传递和实时中断的硬件支持都大大简化了程序开发和调试工作的难度。

  

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