DSP原理流水线延迟转移.pptVIP

2003.2.16 DSP原理及应用 * * 流水线 – 延迟转移 2. 分支转移的流水线操作 （1）无延迟分支转移 地址 指令 注释 a1,a2 B b1 ；四机器周期，两字的无延迟分支转移指令 a3 i3 ；任意单周期，单字指令 a4 i4 ；任意单周期，单字指令 … … b1 j1 a1,a2 B b1 a3 i3 a4 i4 … … b1 j1 R X T9 j1 IR=j1 PB=j1 PAB=b1 j1 X A D F P PB=i4 PAB=a4 流水线刷新 R A D F P PB=i3 PAB=a3 流水线刷新 X R A D F P b1 IR=b1 PB=b1 PAB=a2 b1 X R A D F P B IR=B PB=B PAB=a1 B T10 T8 T7 T6 X T5 R T4 A T3 D T2 F T1 P T1：将分支转移地址a1加载PAB T2：① 对指令代码B取指 ② a2加载PAB T3：① 对B指令译码 ② 取转移地址b1 ③ a3加载PAB T4：① 对b1译码 ② 对i3指令取指 T5：① 对i4译码 ② 转移地址b1加载PAB T6：① 执行指令B ② 对j1指令进行取指 T7：进行转移操作 对j1指令进行译码 T8：i3指令进入执行阶段, 但不执行 T9：i4指令进入执行阶段, 但不执行 T10：执行j1指令 执行B指令 执行j1指令 需四周期 T6、T7：执行转移 T8：不执行i3指令 T9：不执行i4指令 T10：执行j1指令 四周期 分支转移指令B需要四个周期 2. 分支转移的流水线操作 （1）延迟分支转移 地址 指令 注释 a1,a2 BD b1 ；四机器周期，两字的延迟分支转移指令 a3 i3 ；任意单周期,单字指令 a4 i4 ；任意单周期,单字指令 … … b1 j1 a1,a2 BD b1 a3 i3 a4 i4 … … b1 j1 R i4 X T9 j1 IR=j1 PB=j1 PAB=b1 j1 X A D F P PB=i4 PAB=a4 i4 R A D F P i3 PB=i3 PAB=a3 i3 X R A D F P b1 IR=b1 PB=b1 PAB=a2 b1 X R A D F P BD IR=BD PB=BD PAB=a1 B T10 T8 T7 T6 X T5 R T4 A T3 D T2 F T1 P T6和T7：执行延迟分支转移, 需2个周期。 T8和T9：执行i3和i4指令, 需2个周期。 a1,a2 BD b1 a3 i3 a4 i4 … … b1 j1 四周期 T8：执行i3指令 T9：执行i4指令 对于延迟分支转移指令BD， 允许紧随其后的2条单字单周期 的指令执行完毕。 流水线 – 延迟转移 2. 分支转移的流水线操作 对于具有延迟功能的指令，合理地安排前后指令的顺序，可以节省机器周期。 2 2 块重复指令 RPTBD 4 1 按累加器规定地址远程调用子程序 FCALAD 1 1 开中断，从中断快速返回 RETFD 4 1 按累加器规定的地址远程分支转移 FBACCD 3 1 开中断，从中断返回 RETED 3 2 有条件调用子程序 CCD 3 1 返回 RETD 2 2 无条件调用子程序 CALLD 3 1 条件返回 RCD 4 1 按累加器规定的地址调用子程序 CALAD 4 1 开中断，从远程中断返回 FRETED 3 2 条件分支转移 BCD 4 1 远程返回 FRETD 2 2 当辅助寄存器为0时转移 BANZD 2 2 无条件远程调用子程序 FCALLD 4 1 按累加器规定的地址转移 BACCD 2 2 无条件远程分支转移 FBD 2 2 无条件分支转移 BD 周期 字数 说 明 指令 周期 字数 说 明 指 令 具有延迟