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四级流水线堆栈处理器研究与设计
1
作者 朱恒宇 周永录 +1 位作者 刘宏杰 代红兵 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第1期265-273,共9页
针对现有堆栈处理器主频较低的问题,设计一种16位的四级流水线堆栈处理器ZP16。采用冯诺伊曼结构与J1指令集,具有数据堆栈和返回堆栈两个独立堆栈。四级流水线包括取指、译码、执行和回写。通过合理的结构设计与流水线冲刷技术解决ZP16... 针对现有堆栈处理器主频较低的问题,设计一种16位的四级流水线堆栈处理器ZP16。采用冯诺伊曼结构与J1指令集,具有数据堆栈和返回堆栈两个独立堆栈。四级流水线包括取指、译码、执行和回写。通过合理的结构设计与流水线冲刷技术解决ZP16中流水线冒险问题。实验结果表明,在Xilinx XC7A100T FPGA目标芯片上,ZP16的运行主频稳定在230 MHz。与J1堆栈处理器相比,ZP16流水线加速比为1.3,资源占用率基本相当,功耗增加8%,主频提升130%。与其它同类型堆栈处理器在不同的目标芯片上进行比较,ZP16主频有较为明显的提升。 展开更多
关键词 堆栈处理器 流水线 现场可编程门阵列 主频 加速比 资源占用率 功耗
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多核堆栈处理器研究与设计
2
作者 刘自昂 周永录 +1 位作者 代红兵 刘宏杰 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第4期1256-1263,共8页
为满足日趋复杂的嵌入式环境对堆栈处理器和Forth技术的应用需求,在单核堆栈处理器模型研究的基础上,设计一种多核堆栈处理器模型。基于J1单核堆栈处理器模型,针对多核目标,增加计时器、中断等功能,形成新的L32单核堆栈处理器模型,并以... 为满足日趋复杂的嵌入式环境对堆栈处理器和Forth技术的应用需求,在单核堆栈处理器模型研究的基础上,设计一种多核堆栈处理器模型。基于J1单核堆栈处理器模型,针对多核目标,增加计时器、中断等功能,形成新的L32单核堆栈处理器模型,并以该单核模型为内核,引入共享总线和十字开关互联方式的Wishbone总线、多端口存储器和面向多任务Forth系统的指令集,建立一种多核堆栈处理器模型L32-MC。利用该多核模型,在FPGA上实现4核和8核的L32-MC原型多核堆栈处理器。实验结果表明,4核和8核的L32-MC原型堆栈处理器满足高性能低功耗的多核处理器设计目标。 展开更多
关键词 多核堆栈处理器 Forth技术 Wishbone片上总线 多端口存储器 指令集 现场可编程门阵列 嵌入式
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基于交叉开关互连的多核堆栈处理器架构设计
3
作者 刘欢庆 周永录 +1 位作者 刘宏杰 代红兵 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第7期2212-2219,共8页
为满足堆栈处理器对于并行化程序应用的需求,提出一种多核堆栈处理器架构。在单核堆栈处理器的基础上,以交叉开关作为核间互连结构,通过对指令集、高速缓存器、一致性协议以及中断机制的设计,可在一个时钟周期内完成取指、译码、执行、... 为满足堆栈处理器对于并行化程序应用的需求,提出一种多核堆栈处理器架构。在单核堆栈处理器的基础上,以交叉开关作为核间互连结构,通过对指令集、高速缓存器、一致性协议以及中断机制的设计,可在一个时钟周期内完成取指、译码、执行、核间数据传输和中断响应操作。在Xilinx FPGA芯片上进行单核、双核和四核堆栈处理器的实现,通过矩阵乘法计算进行性能实验验证,在100 MHz时钟频率的情况下,四核堆栈处理器的最大性能相当于单核堆栈处理器的3.99倍。实验结果表明,基于交叉开关互连的多核堆栈处理器架构可较好发挥多核堆栈处理器中每一个核心的性能。 展开更多
关键词 堆栈处理器 多核处理器 交叉开关 高速缓存 一致性协议 中断控制器 现场可编程门阵列
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重建NTFS的DBR及分区表的研究与实现 被引量：8
4
作者 陈培德 吴建平 王丽清 《实验科学与技术》 2016年第6期56-59,共4页
通过对硬盘MBR(主引导记录)分区表结构、NTFS文件系统的DBR(DOS操作系统的引导区)结构以及NTFS文件系统整体布局的分析研究,以NTFS文件系统元文件■MFT、■MFTMirr和■Bitmap的80H属性中的数据为依据,该文提出了重建NTFS文件系统DBR及硬... 通过对硬盘MBR(主引导记录)分区表结构、NTFS文件系统的DBR(DOS操作系统的引导区)结构以及NTFS文件系统整体布局的分析研究,以NTFS文件系统元文件■MFT、■MFTMirr和■Bitmap的80H属性中的数据为依据,该文提出了重建NTFS文件系统DBR及硬盘MBR分区表的基本思路与方法,解决了在较短的时间内修复硬盘MBR分区表及NTFS文件系统的DBR并恢复NTFS文件系统中全部数据的问题。实践证明该方法不仅方便实用,而且快捷有效。 展开更多
关键词 NTFS文件系统 分区表 元文件$MFT 元文件$MFTMirr
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嵌入式FORTH虚拟计算机的实现
5
作者 王丽清 杨为民 +1 位作者 代红兵 周永录 《电子世界》 2013年第18期11-13,共3页
在嵌入式领域,如何降低系统与运行环境之间的相关性,在各种异构的嵌入式平台上快速构建系统一直是研究的重点。本文基于FORTH语言,通过对虚拟机工作原理的分析,以自主构建的JLP FORTH虚拟平台为例,描述了虚拟机的实现原理、指令定义、... 在嵌入式领域,如何降低系统与运行环境之间的相关性,在各种异构的嵌入式平台上快速构建系统一直是研究的重点。本文基于FORTH语言,通过对虚拟机工作原理的分析,以自主构建的JLP FORTH虚拟平台为例,描述了虚拟机的实现原理、指令定义、存储方法和核心算法,并且在存储上提出以分段的方式分离代码和数据,通过该方法构建的FORTH虚拟机具有了更高的系统安全性,并且调试方便、扩展性强,特别适合应用于嵌入式系统。 展开更多
关键词 FORTH 虚拟计算机
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FORTH汇编语言程序设计方法探讨
6
作者 安红萍 杨为民 +1 位作者 代红兵 刘宏杰 《电子技术与软件工程》 2013年第22期268-270,共3页
随着嵌入式系统越来越广泛地应用到百姓的生活中,嵌入式软件的开发规模也在不断扩大,汇编语言可对硬件直接操作、精确执行,因此依然是嵌入式系统开发的最优选择。FORTH的新命令能用已定义的命令进行新命令的扩充,也可用主处理机的汇编... 随着嵌入式系统越来越广泛地应用到百姓的生活中,嵌入式软件的开发规模也在不断扩大,汇编语言可对硬件直接操作、精确执行,因此依然是嵌入式系统开发的最优选择。FORTH的新命令能用已定义的命令进行新命令的扩充,也可用主处理机的汇编语言来编写;反之,汇编程序可用在FORTH词典中生成新的机器语言基元,FORTH程序采用汇编程序中的一些常用词,可有效地提高运行速度,是非常适合嵌入式系统开发的方法。本文自定义了汇编语言语法,研究了实现自定义汇编语言编译器的方法,列举了使用自定义FORTH汇编语言的基本方法,最后以一个中断程序为例验证自定义汇编语言。通过本文的研究、实验证明了FORTH汇编语言很适合应用于过程控制类、调试依赖于时间的嵌入式系统应用。 展开更多
关键词 FORTH 汇编语言 中断程序
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跨语种在线互动平台研究 被引量：1
7
作者 王丽清 姚寒冰 +1 位作者 杨万娟 徐永跃 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期196-199,共4页
面对全球互联网和信息技术的飞速发展,通过互联网的全球无障碍信息沟通成为可能.但由于人工成本和多语种检索技术的局限,对于跨语种的即时沟通技术和平台仍相对匮乏.作者以泰语为切入点,采用跨语种知识库设计、知识检索和翻译协同技术... 面对全球互联网和信息技术的飞速发展,通过互联网的全球无障碍信息沟通成为可能.但由于人工成本和多语种检索技术的局限,对于跨语种的即时沟通技术和平台仍相对匮乏.作者以泰语为切入点,采用跨语种知识库设计、知识检索和翻译协同技术相结合的方法,提出一种跨语种、可扩展的在线互动平台建设模式和实现方法.采用该方法,以单语种检索替代了多语种检索,使得来自不同国家的访问者可用自己熟悉的语言通过互联网与客服人员进行在线沟通和交流. 展开更多
关键词 跨语种 在线互动 知识库
原文传递
NTFS下文件在$Bitmap的位置定位算法研究
8
作者 陈培德 吴建平 王丽清 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期104-109,共6页
通过对NTFS文件系统元文件$MFT和$Bitmap结构,以及文件的数据运行列表在元文件$MFT中存储形式的分析与研究,推导出了文件的簇号在元文件$Bitmap定位的基本算法,解决了在研究NTFS文件系统位图文件时,难以定位簇号在位图文件位置中的问题.
关键词 元文件$MFT 元文件Bitmap 数据运行列表
原文传递
一种新的嵌入式Forth实时操作系统的研究 被引量：3
9
作者 杨为民 代红兵 +1 位作者 安红萍 周永录 《云南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期96-103,共8页
随着嵌入式系统的迅速发展和高性能体系结构的推陈出新,对嵌入式系统的开发速度和质量提出了新的挑战,而Forth可再入、快速系统构造的特性,为解决这类问题提供了一种新的思路.提出一种基于Forth的嵌入式实时操作系统的框架,对内存管理... 随着嵌入式系统的迅速发展和高性能体系结构的推陈出新,对嵌入式系统的开发速度和质量提出了新的挑战,而Forth可再入、快速系统构造的特性,为解决这类问题提供了一种新的思路.提出一种基于Forth的嵌入式实时操作系统的框架,对内存管理方法、工作模式和任务分配算法等进行了阐述,最终在嵌入式X86平台上进行实现,通过数据采集实例验证了系统框架的可用性. 展开更多
关键词 嵌入式计算机 FORTH 实时操作系统 多任务
原文传递
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