面向圖像處理的可配置處理器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、可配置處理器可以針對(duì)具體應(yīng)用做出配置,得到不同運(yùn)算性能的硬件電路,并且具有可編程性,在SoC設(shè)計(jì)中,用可配置處理器完成數(shù)據(jù)密集型的運(yùn)算任務(wù)時(shí),比通用微處理器具有更強(qiáng)的計(jì)算能力,比ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)具有更大的靈活性,可加快開發(fā)周期。本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)面向圖像處理的可配置處理器模板——T*Core,該處理器是根據(jù)傳輸觸發(fā)架構(gòu)(TTA,Transport-Triggered

2、Architecture)設(shè)計(jì)。使用時(shí),根據(jù)特定圖像處理的應(yīng)用,配置相關(guān)參數(shù)就可生成一款具體的T*Core處理器硬件電路。
　　 本論文對(duì)圖像處理中幾種基本的算法進(jìn)行了分析,包括圖像增強(qiáng)常用的卷積濾波和中值濾波算法,圖像壓縮常用的離散余弦變換,以及圖像的縮放算法,并總結(jié)出這些算法的特點(diǎn),為T*Core處理器功能單元的定制提供依據(jù)。本論文對(duì)T*Core處理器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)說明,包括T*Core內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指令格式與流水線、數(shù)據(jù)通路

3、的構(gòu)成、各個(gè)功能單元的設(shè)計(jì)、立即數(shù)存放機(jī)制,以及T*Core內(nèi)部資源的編址等。功能單元作為T*Core處理中的核心運(yùn)算組件,直接影響著處理器計(jì)算性能,其結(jié)構(gòu)根據(jù)圖像處理算法的特點(diǎn)來設(shè)計(jì),如帶排序功能的加減法功能單元、浮點(diǎn)乘累加功能單元、帶二維尋址功能的存儲(chǔ)器訪問功能單元以及無延時(shí)跳轉(zhuǎn)控制功能單元,都將提升圖像處理程序運(yùn)行的速度。
　　 硬件驗(yàn)證時(shí),本論文采用C*Core C310作為主處理器,T*Core作為從處理器搭建了一個(gè)硬