[发明专利]用于数字信号处理器的向量执行单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于数字信号处理器中的执行单元。本发明还涉及一种适用于OFDM系统的数字信号处理器。

背景技术

为了提高性能和可靠性，许多移动终端目前使用一类称为基带处理器(BBP)的数字信号处理器DSP，以用于操控与接收的无线电信号的处理以及要发送的信号的准备相关联的许多信号处理功能。由于这些功能与时序高度相关并且可能需要实时操作系统，因此将这些功能从主处理器中分离出来是有利的。期望这种基带处理器应当尽可能地灵活，以适应不断发展的标准并允许硬件再利用。因此，已经研发出可编程基带处理器，即PBBP。

此类处理器中频繁执行的许多功能对大量的数据样本执行操作。因此，称为单指令多数据(SIMD)处理器的一类处理器较为有用，因为它能够使单个指令操作多个数据项，而不是一次仅操作一个数据项。多个数据项可设置在向量中，并且适于操作数据向量的处理单元在本文中将称为向量执行单元。

随着SIMD架构的进一步发展，已经研发出单指令流-多任务(SIMT)架构。通常，SIMT架构中已具有与作为内核处理器一部分的整数执行单元相关的一个或两个SIMD类向量执行单元。

国际专利申请WO 2007/018467公开了一种根据SIMT架构的DSP，其具有包括整数处理器和程序存储器的处理器内核，以及与内核连接但未集成在内核中的两个向量执行单元。该向量执行单元可以为复杂算法逻辑单元(Complex Arithmetic Logic Units，CALU)或复杂乘法累加单元(CMAC，Complex Multiply-Accumulate Units)。该内核具有向执行单元分配指令的程序存储器。在WO 2007/018467专利文献中，每一向量执行单元具有单独的指令解码器。这可以有效地方式实现向量执行单元的使用在彼此之间独立，以及与处理器的其他部分之间独立。

现有技术的向量执行单元通常包括用于接收待处理数据的第一和第二数据输入端口。数据可以是复数数据或标量数据，并且通常可以为数据向量形式。向量执行单元还包括用于将处理结果馈送到DSP中的另一单元的输出端口。称为复杂算术逻辑单元(CALU)的特定类型的向量执行单元能够执行一组极为有限的乘法，在实际中是将数据项与±1±i相乘。为此目的，CALU还具有整数端口。该整数端口设置用于接收整数数据，以对乘法运算进行控制。

发明内容

本发明的一个目的是提供新的方式来使用SIMT型数字信号处理器，具体说增加了向量执行单元的功能性。

根据本发明第一实施例，该目的通过用于数字信号处理器中的向量执行单元来实现，所述向量执行单元包括：

·第一向量输入端口，其用于从所述数字信号处理器中的至少第一单元分别接收至少第一输入数据向量，

·指令解码单元，其设置用于对从所述数字信号处理器的程序存储器所接收的指令进行解码，

·向量输出端口，其用于将所述指令解码单元的结果馈送至所述数字信号处理器中的至少另一单元，

·至少一条数据路径。

所述向量执行单元的特征在于，所述指令解码单元设置为对所述数据路径进行控制，以执行与所述第一输入数据向量有关的比较，以及所述处理器包括整数端口，其设置为用于将比较的结果以判定向量的形式输出至数字信号处理器中的存储器单元或功能单元。

这表明所述向量执行单元的新型用途在于：所述整数端口用于输出整数数据。这相应地能够实现一种新型命令，即对两个或多个数据项进行比较以产生表示比较结果的整数输出。输出的整数数据可以存储在整数存储器中以供后续使用，或者可以直接用作针对DSP中另一单元的输入数据。

备选或附加地，向量执行单元的特征在于，整数端口设置成用于接收整数数据的判定向量，并且指令解码单元设置用于控制数据路径，从而依据所述整数数据的值来处理第一输入数据。

通过使用整数端口来接收判定数据将影响到数据项的处理，由此可以实现更大的灵活性。本实施例特别用于滤波功能，其中应当将表示噪音的值滤除，并且真实信号值应当保持不变。当然还可以设想到其他用途。

在一优选实施例中，向量执行单元设置为既可产生整数端口上输出的判定向量，又可将判定向量作为用于控制指令的执行的输入。

优选地，向量执行单元还包括用于从数字信号处理器中的第二单元接收第二输入数据向量的第二向量输入端口，指令解码器设置用于控制数据路径，以基于第一输入数据向量和第二输入数据向量来执行比较。