[发明专利]一种指令分配和预处理指令译码的装置

权利要求书

1.一种指令分配和预处理指令译码的装置，其特征在于，包括：

指令分配模块，用于生成指令分配使能信号和下一个周期的指令分配信号；

指令判断及选择模块，用于根据来自所述指令分配模块的指令分配使能信号，生成各个功能单元的指令选择信号，选择并输出相应的功能单元指令；和

指令预处理模块，用于对来自所述指令判断及选择模块的各个功能单元的指令进行预处理译码，输出各个相应功能单元的指令预处理信号。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述指令分配模块进一步包括：分配标志处理单元、指令分配使能单元和分配标志寄存单元，

所述分配标志处理单元，用于将输入的上一个周期指令分配信号pre_flag(n)(n＝1，2，3...8)、指示新的取指包指令进入分配单元的信号NEW_FP以及分配指示信号PC_v3进行逻辑处理，生成指示本周期的指令分配信号fix_flag(n)(n＝1，2，3...8)；

所述指令分配使能单元，用于根据根据输入的各个功能单元的指令的p位和来自所述分配标志处理单元的的本周期指令分配信号，判断本周期需要分配的执行包，生成指令分配使能信号inst(n)_dispatch、下一个周期的指令分配信号next_flag(n)以及流水线停顿指示信号；

所述分配标志寄存单元，用于记录本周期分配指令的标志信息。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述分配标志单元生成指示本次分配指令的标志信号fix_flag(n)的逻辑处理进一步包括：

fix_flag(n)＝NEW_FP？(PC_v3＞＝n)：pre_flag(n)，

当NEW_FP为真时，则判断PC_v3是否大于等于n，

当PC_v3＞＝n时，则fix_flag(n)为1；当PC_v3小于1时，则fix_flag(n)为0；

当NEW_FP为假时，则fix_flag(n)＝pre_flag(n)，其中n＝1，2，3...8。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述指令分配使能单元生成指令分配使能信号inst(n)_dispatch进一步包括：

inst(n)_dispatch＝next_flag(n)&(～fix_flag(n))，

当第n条指令在上一个周期没有分配过，而在本周期的分配标志为完成分配，则第n条指令在本周期分配，

其中，“&”表示逻辑与，“～”表示逻辑取反。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述指令分配使能单元生成下一个周期的指令分配信号next_flag(n)进一步包括：

next_flag(n)＝(next_flag(n-1)&p(n-1))|fix_flag(n-1)，

当第n-1条指令在上一个周期分配过，或者n-1条指令本周期分配并且第n条指令和第n-1条指令并行，则第n条指令已经分配过或者正要分配，其中n＝1，2，3...8，

当n＝1时，next_flag1＝1，表示第1条指令已经分配过或者正要分配，

其中，“|”表示逻辑或。

6.如权利要求1所述的装置，所述指令判断及选择模块进一步包括：判断指令的目的单元、指令选择信号生成单元和指令选择单元，

所述判断指令的目的单元，用于根据输入的功能单元的指令集合和来自所述指令分配模块的指令分配使能信号，判断所述功能单元的指令集合中与各个功能单元相匹配的指令，输出指令的目的单元信号；

所述指令选择信号生成单元，用于将来自所述判断指令的目的单元的指令的目的单元信号转换为各个功能单元的指令选择信号以及NOP指令选择信号；

所述指令选择单元，用于根据来自所述指令选择信号生成单元的指令选择信号，选择并输出与各个功能单元相匹配的功能单元指令。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述判断指令的目的单元判断所述功能单元的指令集合中与各个功能单元相匹配的指令进一步包括：

当所述指令分配使能信号有效，则根据指令的特征码位判断与所述功能单元的指令集合中各条功能指令的相匹配的目的功能单元；

当所述指令分配使能信号无效或者特征码位非法，则判断所述功能单元的指令与目的功能单元不匹配。