AltiVec協(xié)處理器的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì).pdf

1、AltiVec協(xié)處理器的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)SW／HWCoDesignofAltiVecCoprocessor領(lǐng)域：作者姓名：指導(dǎo)教師：企業(yè)導(dǎo)師：軟件工程沈亞峰郭煒研究員王粟高級工程師天津大學(xué)軟件學(xué)院二零一五年十二月摘要為了在整體上提高嵌入式系統(tǒng)對多媒體應(yīng)用的處理能力，現(xiàn)代的處理器設(shè)計(jì)公司和廠商通常都會在其原有的指令集的基礎(chǔ)上增加一部分?jǐn)U展指令，專門用于多媒體應(yīng)用的處理。而這一部分指令通常是基于SIMD(單指令多數(shù)據(jù))技術(shù)的。AltiVec技

2、術(shù)就是由IBM公司和摩托羅拉公司提出的用于擴(kuò)展PowerPC指令集的向量類指令，其目的在于提升PowerPC系列的處理器對于多媒體數(shù)據(jù)的并行處理能力。軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)指的是軟件和硬件的設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。這種方法使得軟件設(shè)計(jì)人員能夠在硬件開發(fā)完成之前就獲得硬件需要實(shí)現(xiàn)的指令算法模型，并根據(jù)該算法進(jìn)行軟件級別的建模和實(shí)現(xiàn)。對于一款協(xié)處理器而言，其軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的流程主要包括下面的幾部分：指令集的功能與格式分析、軟硬件任務(wù)劃分、軟硬件同步設(shè)計(jì)和驗(yàn)證

3、。本文對一款A(yù)ltiVec協(xié)處理器進(jìn)行了軟硬件的協(xié)同設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。首先，文章介紹了AltiVec體系結(jié)以及AltiVec指令集的基本功能和格式。之后，針對AltiVee體系結(jié)構(gòu)，提出了幾種軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)與驗(yàn)證流程，也即：使用SystemVerilog平臺的軟硬件協(xié)同驗(yàn)證、PowerPC405AltiVec的頂層驗(yàn)證、基于QEMU電子系統(tǒng)級設(shè)計(jì)平臺的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。隨后，文章根據(jù)AltiVec指令格式的分析，給出了一種AlfiVec協(xié)