[发明专利]具有带读取和读取/前进操作数编码的流引擎的数据处理设备

说明书

在所描述的示例中，数字信号处理器中的流引擎(2700)指定到功能单元的固定数据流。由功能单元(3020)使用的数据被对应指令的输入操作数字段(1305)控制，指令由指令解码器(113)解码。第一子编码器(3011)和第二子编码器(3012)控制来自对应寄存器堆(231,232,233)的数据提供。第三子解码器(3013)检测只读操作数编码并将输出数据从流头端寄存器(2718)提供给功能单元(3020)。第四子解码器(3014)检测读取/前进操作数编码，将数据从流头端寄存器(2718)提供给功能单元(3020)并且还使流前进。类似的第五子码解码器(3015)和第六子码解码器(3016)控制来自第二流的第二头端寄存器(2728)的数据提供。

技术领域

本发明总体涉及数字数据处理，并且更具体地涉及用于操作数取出的流引擎的控制。

背景技术

现代数字信号处理器(DSP)面临多重挑战。工作量不断增加，需要增加带宽。片上系统(SOC)的尺寸和复杂度不断增加。存储器系统延迟严重影响某些类别的算法。随着晶体管越来越小，存储器和寄存器变得不太可靠。随着软件栈越来越大，潜在交互和错误的数量变得越来越大。

对于在实时数据上进行操作的数字信号处理器，存储器带宽和调度是个问题。在实时数据上操作的数字信号处理器通常接收输入数据流，对数据流执行过滤功能(例如编码或解码)，并输出经转换的数据流。该系统被称为实时的，因为如果经转换的数据流在被调度时不可用于输出，则应用程序失败。典型的视频编码需要可预测但非连续的输入数据模式。通常，相应的存储器访问难以用可用的地址生成和存储器访问资源实现。典型的应用程序需要存储器访问来加载数据寄存器堆(register file)中的数据寄存器，并且然后提供给执行数据处理的功能单元。

发明内容

在数字信号处理器中的流引擎的所描述的示例中，通过在控制寄存器中存储对应参数来指定固定的数据流。在开始后，数据流是只读的，并且不能被写入。这通常对应于实时过滤操作的需要。

在数据流被取出之后，在将其提供给功能单元之前，将数据流存储在先进先出缓冲器中。数据只能以固定顺序呈现给功能单元。示例实施例提供指定的数据流的数据元素，以顺序地打包具有功能单元的数据宽度的头端寄存器。

使用对应指令的输入操作数字段来控制由功能单元使用的数据。将一对输入操作数编码分配给每个数据流。只读操作数编码将流头端寄存器中的数据提供给功能单元的对应输入。存储在流头端寄存器中的数据不改变。读取/前进(advance)操作数编码将流头端寄存器中的数据提供给功能单元的对应输入，并且还将数据流的接下来的连续数据元素存储在流头端寄存器中。

该技术将流引擎数据提供操作放置在与寄存器堆访问相同的指令集架构级别上。只读操作数编码允许功能单元或另一功能单元重用所取出的数据，而不需要(寄存器堆的)寄存器用于临时存储。对流数据的数据访问与访问寄存器堆的类型和级别相同。由操作数编码控制流数据的消耗。

附图说明

图1示出了根据一个实施例的对偶标量/矢量数据路径处理器。

图2示出了图1的对偶标量/矢量数据路径处理器中的寄存器和功能单元。

图3示出了全局标量寄存器堆。

图4示出了由运算功能单元共享的本地标量寄存器堆。

图5示出了由乘法功能单元共享的本地标量寄存器堆。

图6示出了加载/存储单元共享的本地标量寄存器堆。

图7示出了全局矢量寄存器堆。

图8示出了断言(predicate)寄存器堆。

图9示出了由运算功能单元共享的本地矢量寄存器堆。

图10示出了由乘法和相关功能单元共享的本地矢量寄存器堆。