[發明專利]實現零開銷循環的處理器

有效

• 申請號: 201810311679.4
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108595210B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 江滔;郭宇波;王滿州;魏定彥
• 申請（專利權）人: 杭州中天微系統有限公司
• 主分類號: G06F9/30
• 分類號: G06F9/30;G06F9/32
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 李秀霞

1.一種實現零開銷循環的處理器，其特征在于，所述處理器包括指令流控制模塊、循環控制模塊、取指單元、執行單元和譯碼單元，其中，所述循環控制模塊包括循環地址檢測單元和結束循環判斷單元；

所述循環控制模塊，用于根據循環控制信號初始化循環起始地址、循環終止地址和循環退出條件；

所述循環地址檢測單元，用于檢測內部取指地址是否在循環體地址范圍內，當所述內部取指地址與循環終止地址相等時發送結束循環判斷請求至所述結束循環判斷單元；

所述循環結束判斷單元，用于判斷當前循環執行情況是否滿足循環退出條件，如果當前循環執行情況不滿足循環退出條件，則發送循環起始地址和選擇控制信號至所述指令流控制模塊，并更新所述內部取指地址為循環起始地址，否則更新所述內部取指地址為循環加速指令地址；

所述指令流控制模塊，用于維護取指地址，并向外部存儲器發送下一次取指請求的取指地址，當不需要循環跳轉時根據當前取指請求的取指地址對下一次取指請求的取指地址進行維護，當需要進行循環跳轉時根據所述選擇控制信號選擇使用所述循環起始地址對下一次取指請求的取指地址進行維護；

所述取指單元，用于接收外部存儲器中發送指令，所述指令包括循環加速指令；

所述譯碼單元，用于在循環開始時解析所述循環加速指令，生成循環控制信號和設置標志位控制信號，并發送所述循環控制信號至所述循環控制模塊，發送所述設置標志位控制信號至所述執行單元；還用于在循環結束時再次解析所述循環加速指令，生成清除標志位控制信號并發送所述清除標志位控制信號至所述執行單元；

所述執行單元，用于在循環開始時執行所述循環加速指令并設置對應標志位以觸發循環的開始；還用于在循環結束時再次執行所述循環加速指令并清除標志位以結束循環。

2.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述指令流控制模塊包括選擇器和程序計數器；

其中，所述選擇器，用于當接收到所述選擇控制信號時選擇輸出所述循環起始地址給所述程序計數器，否則輸出所述當前取指地址給所述程序計數器；

所述程序計數器，用于根據所述選擇器的選擇輸出結果獲得下一次取指請求的取指地址，向外部存儲器發起下一次取指請求。

3.根據權利要求1所述的處理器，其特征在于，所述循環加速指令用于指定循環起始地址、循環終止地址和循環退出條件。

4.根據權利要求3所述的處理器，其特征在于，所述循環控制信號包括循環起始地址、循環終止地址和循環退出條件。

5.根據權利要求4所述的處理器，其特征在于，所述循環退出條件為剩余循環次數為零、外部中斷或者調試。

6.根據權利要求5所述的處理器，其特征在于，當所述循環退出條件為剩余循環次數為零時，所述循環加速指令還用于指定循環次數。