一种系统化流水线控制方法

本文研究设计了一种系统化流水线控制方法及其递推理论公式。基于该方法,在0.18um CMOS工艺条件下,实现系统时钟为200MHz的兼容于ARMv4指令集微处理器,指令执行效率最低为150 MIPS。每一级流水线本质为本级流水线是否保存指令执行结果、本级流水线指令是否执行下一级流水线、是否自锁执行本级流水线。根据这一本质,只需单独考虑每一类指令的执行过程,而无需考虑指令之间的复杂关系,使系统设计简单化,其优点在于对流水线深度不敏感,控制结构类似,适合于高深度、最优深度流水线设计,解决流水线控制逻辑的设计难度,提高微处理器指令执行效率。