[發(fā)明專利]32位微處理器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710037745.5
• 申請(qǐng)日: 2007-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN101256546A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方建中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃新亞;方建中
• 主分類號(hào): G06F15/78
• 分類號(hào): G06F15/78;G06F9/38;G06F9/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.?一種微處理器，其組成包括指令處理器、控制部件、定點(diǎn)運(yùn)算部件、浮點(diǎn)運(yùn)算部件、寄存器組、存儲(chǔ)器接口部件和輸入輸出處理器。

2.?如權(quán)利要求1所述的微處理器，其中指令處理器和控制部件實(shí)現(xiàn)超前一個(gè)指令字的指令預(yù)取，從而在一個(gè)雙字長(zhǎng)的指令緩沖器中可流出半字長(zhǎng)指令、單字長(zhǎng)指令、和一倍半字長(zhǎng)的指令，并取得最簡(jiǎn)硬件實(shí)現(xiàn)。一個(gè)指令字或數(shù)據(jù)字的寬度定義為一個(gè)通用寄存器的寬度，或者系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的寬度。

3.?如權(quán)利要求1所述的微處理器，其運(yùn)算部件并行設(shè)立定點(diǎn)運(yùn)算部件和浮點(diǎn)運(yùn)算部件。在兩個(gè)并列的部件中分別設(shè)置四個(gè)并行的專門運(yùn)算單元，具體分別為：

算術(shù)邏輯單元、定點(diǎn)移位單元、定點(diǎn)除法單元、浮點(diǎn)數(shù)至定點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換單元；

浮點(diǎn)乘法單元、浮點(diǎn)加法單元、浮點(diǎn)除法單元、定點(diǎn)數(shù)至浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換單元。

4.?如權(quán)利要求1所述的微處理器，其存儲(chǔ)器接口部件分別設(shè)置一個(gè)字寬的輸入數(shù)據(jù)總線、輸出數(shù)據(jù)總線、指令訪問地址總線、和數(shù)據(jù)訪問地址總線。存儲(chǔ)器接口部件在前半時(shí)鐘周期傳送指令字，在后半時(shí)鐘周期傳送數(shù)據(jù)字。

5.?如權(quán)利要求1所述的微處理器，其輸入輸出處理器對(duì)輸入輸出地址空間采用分立的十六字節(jié)基本塊進(jìn)行組織，這些基本塊實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單或復(fù)雜的輸入輸出接口電路設(shè)計(jì)。

6.?如權(quán)利要求5所述的輸入輸出處理器，通過一個(gè)基本塊和一條輸出指令實(shí)現(xiàn)程序軟中斷的功能，從而指令簡(jiǎn)單，邏輯明了。

7.?一種指令數(shù)量精簡(jiǎn)且功能強(qiáng)大的指令系統(tǒng)。該指令系統(tǒng)含9種類型，50條指令。指令集包括：

(1)定點(diǎn)數(shù)值運(yùn)算指令(11條)

定點(diǎn)加法ADD；定點(diǎn)減法SUB；定點(diǎn)乘法MUL；定點(diǎn)除法DIV；定點(diǎn)求模MOD；定點(diǎn)右移SHR；定點(diǎn)左移SHL；定點(diǎn)比較CMP；定點(diǎn)邏輯與AND；定點(diǎn)邏輯或OR；定點(diǎn)邏輯異或XOR。

(2)浮點(diǎn)數(shù)值運(yùn)算指令(5條)

浮點(diǎn)加法ADD.f；浮點(diǎn)減法SUB.f；浮點(diǎn)乘法MUL.f；浮點(diǎn)除法DIV.f；浮點(diǎn)比較CMP.f。

(3)數(shù)據(jù)傳送指令(4條)

從通用寄存器(偏移量)到通用寄存器MOV；從通用寄存器(偏移量)到程序狀態(tài)字MOV?PSW，Rx；從PC到通用寄存器MOVRx，PC；從程序狀態(tài)字到通用寄存器MOV?Rx，PSW。

(4)存儲(chǔ)器讀寫指令(8條)

堆棧壓入PUSH；堆棧彈出POP；單字節(jié)加載LD.b；雙字節(jié)加載LD.w；四字節(jié)加載LD.1；單字節(jié)存儲(chǔ)ST.b；雙字節(jié)存儲(chǔ)ST.w；四字節(jié)存儲(chǔ)ST.1。

(5)輸入輸出指令(2條)

輸入指令I(lǐng)N；輸出指令OUT。

(6)相對(duì)地址跳轉(zhuǎn)指令(8條)

空操作指令NOP；無條件相對(duì)跳轉(zhuǎn)BR；小于或等于零相對(duì)跳轉(zhuǎn)BLE；小于零相對(duì)跳轉(zhuǎn)BLT；大于或等于零相對(duì)跳轉(zhuǎn)BGE；大于零相對(duì)跳轉(zhuǎn)BGT；等于零相對(duì)跳轉(zhuǎn)BE/BZ；不等于零相對(duì)跳轉(zhuǎn)BNE/BNZ。

(7)絕對(duì)地址跳轉(zhuǎn)指令(7條)

無條件絕對(duì)地址跳轉(zhuǎn)JUMP；等于零絕對(duì)地址跳轉(zhuǎn)JE/JZ；不等于零絕對(duì)地址跳轉(zhuǎn)JNE/JNZ；小于或等于零絕對(duì)地址跳轉(zhuǎn)JLE；小于零絕對(duì)地址跳轉(zhuǎn)JLT；大于或等于零絕對(duì)地址跳轉(zhuǎn)JGE；大于零絕對(duì)地址跳轉(zhuǎn)JGT。

(8)程序調(diào)用返回指令(3條)

調(diào)用指令CALL；返回指令RET；中斷返回指令I(lǐng)RET。

(9)數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令(2條)

從浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為定點(diǎn)數(shù)F2L；從定點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)數(shù)L2F。