[发明专利]基于SDR的面向物联网的ASIP架构及设计方法

权利要求书

1.一种基于SDR的面向物联网的ASIP架构，其特征在于，所述架构为基于SIMD和VLIW内核的多核异构架构，包括运算单元、寄存器文件、内存访问单元、存储子系统以及用于各单元数据交互的可重构的片上网络；

所述运算单元包括浮点乘加单元、实数除法单元、定点乘加单元、复数算术逻辑单元以及CORDIC算法单元。

2.如权利要求1所述的基于SDR的面向物联网的多核异构ASIP架构，其特征在于，所述内存访问单元为直接内存访问单元。

3.如权利要求1所述的基于SDR的面向物联网的多核异构ASIP架构，其特征在于，所述定点乘加单元和所述复数算术逻辑单元在同一内核。

4.如权利要求3所述的基于SDR的面向物联网的多核异构ASIP架构，其特征在于，所述浮点乘加单元、实数除法单元位于同一内核。

5.如权利要求1所述的基于SDR的面向物联网的多核异构ASIP架构，其特征在于，所述存储子系统包括数据存储单元和程序存储单元。

6.一种ASIP架构的设计方法，用于对所述权利要求1-5中的任一项所述的基于SDR的面向物联网的ASIP架构进行设计，其特征在于，包括：

S1、架构建模；

S2、评估与验证；

所述架构建模采用Synopsys公司的专用指令集处理器工具IP Designer及nML高级建模语言对ASIP指令集架构进行建模，采用cycle-true和bit-true的C语言对可重构加速器进行建模；

所述评估与验证包括：

a)用nML高级建模语言对ASIP进行建模，生成可综合的硬件描述语言RTL代码、编译器、指令集仿真器工具链；

b)将面向物联网的数字信号处理算法用ASIP指令集汇编和C语言混合实现，并利用SDK结合自定义的架构文件和指令集生成固件；

c)通过指令集仿真器对固件进行仿真，将仿真结果与算子仿真平台结果进行对比，确保实现正确；

d)通过Synopsys VCS电路仿真工具对ASIP电路实现进行仿真，确保结果与指令集仿真器运行固件仿真的结果一致，并产生波形文件；

e)将RTL代码用Synopsys Design Compiler基于28纳米以下工艺库进行综合，使用IC Compiler进行布局布线；得出可信的时钟频率结果，量化评估ASIP架构的处理性能；使用PrimeTime工具结合所述波形文件进行ASIP动态功耗评估；

f)将RTL代码通过综合、布局布线最终生成FPGA的bit文件，下载到FPGA上进行验证。