嵌入式Flash CISC/DSP微处理器的研究与实现

本文研究一种新的既具有微控制器功能 ,又有增强DSP功能的高性能微处理器的实现架构 .在统一的增强CISC指令集下 ,我们将基于哈佛和寄存器 寄存器结构的微处理器模块和单周期乘法 /累加器、桶形移位寄存器、无开销循环及跳转硬件支持模块、硬件地址产生器等DSP功能模块以及嵌入式FlashMemory和指令队列缓冲器有机的集成起来 ,在统一架构下通过单核实现CISC/DSP微处理器 ,有效地提高了处理器的性能 .该微处理器采用 0 35 μmCMOS工艺实现 ,芯片面积为 2 5mm2 .在 80M工作频率下 ,动态功耗为 4 2 5mW ,峰值数据处理能力可达 80MIPS .该处理器核可满足片上系统 (SOC)对高性能处理器的需求 .

溢出并行检测低功耗饱和乘加单元的研究与实现

提出了一种溢出并行检测的低功耗饱和乘加单元的新结构,并采用0．35μm CMOS工艺实现了该结构．采用这种结构 的MAC单元,不再需要额外地执行特殊的溢出检测指令,减少了取指译码的功耗开销．该结构通过专门的溢出检测单元来并 行检测计算溢出的情况,一旦检测到结果溢出,就立即停止最后一级的串行加法运算过程,采取饱和操作,把结果置成正的最大 值,保证以后无用的计算不要继续进行,降低了计算功耗．实验结果表明,同传统的MAC单元相比,计算溢出之后不但不用执 行专门的饱和溢出指令,提高了MAC单元的运算速度,而且可以节省10％-20％的功耗．

基于门控时钟的低功耗MCU的设计与实现

文章研究了一种基于门控时钟的低功耗MCU的设计与实现,详细阐述了门控时钟的实现机制,以及为避免引入诱导噪声所采取的措施。经过PowerCompiler分析和VCS仿真,使这种基于门控时钟的低功耗MCU在性能几乎没有损失的情况下,降低了5%～15%的功耗,而芯片面积仅增加4%。最后,采用TSMC0.35umCMOS工艺实现了该低功耗MCU。