[发明专利]可配置寄存器及基于可配置寄存器的数据存取方法

说明书

本发明提供了一种可配置寄存器及基于可配置寄存器的数据存取方法，其包括：寄存器堆、多个可配置端口以及离散地址缓存寄存器；寄存器堆包括用于存储待访问的向量数据的多个向量数据寄存器以及用于对外部输入的控制指令进行译码以执行控制指令的译码器；可配置端口包括数个读端口以及数个写端口，用于根据控制指令中的第一地址配置信息对预设参数进行配置，生成第一数据访存地址并对其进行缓存；以及从离散地址缓存寄存器中获取第二地址配置信息并计算第二数据访存地址，并根据第二数据访存地址去寄存器堆中读取/写入对应的离散数据；离散地址缓存寄存器包括至少一个读地址寄存器及至少一个写地址寄存器，用于缓存控制指令中的第二地址配置信息。

技术领域

本发明涉及处理器领域，具体涉及一种可配置寄存器及基于可配置寄存器的数据存取方法。

背景技术

数字信号算法中的矩阵、向量、变换类运算已占据非常核心的地位，异构多核向量型处理器是从DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)指令系统和体系结构上进行优化设计而来，针对阵列信号处理的处理器，其具有很多与DSP类似的特点。因其经常针对高密集型数据进行处理，且处理速度快，数据访问地址频繁地改变，地址计算需要和数据运算处理相互独立，以减轻运算单元的压力。为此需要设计高性能的地址产生部件来实现信号处理和地址计算并行，以提高功能部件的并行性和流水线的效率，从而提高处理器的性能。

现有的地址产生部件虽然能够支持向量地址的访问，但是对于读写有规律的源数据而言，目前还需要通过固定索引的方法读取/写入数据，这不仅会因为需要设置过多数量指令进而给程序员造成负担，还会影响DSP的指令存取并影响计算效率，对于离散确有相对固定模式的地址访问也无法进行高效的支持，给数据处理过程造成诸多不便。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种可配置寄存器及基于可配置寄存器的数据存取方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种可配置寄存器，包括：寄存器堆、多个可配置端口以及离散地址缓存寄存器；其中，寄存器堆包括多个向量数据寄存器以及译码器，向量数据寄存器用于存储待访问的向量数据；译码器用于对外部输入的控制指令进行译码以执行控制指令；其中，控制指令包括：根据预设读写规律设置的第一地址配置信息或为离散数据设置的第二地址配置信息；

可配置端口包括：数个读端口以及数个写端口；读端口/写端口用于根据控制指令中的第一地址配置信息对预设参数进行配置，生成对应的第一数据访存地址，并将第一数据访存地址进行缓存，以供根据从缓存中读取的第一数据访存地址去寄存器堆中读取/写入对应的访存数据；以及从离散地址缓存寄存器中获取第二地址配置信息并计算对应的第二数据访存地址，并根据第二数据访存地址去寄存器堆中读取/写入对应的离散数据；

离散地址缓存寄存器包括：至少一个读地址寄存器以及至少一个写地址寄存器；读地址寄存器/写地址寄存器用于缓存控制指令中的第二地址配置信息，以供可配置端口从缓存中读取的第二地址配置信息并计算对应的第二数据访存地址。

可选地，可配置端口进一步包括：地址产生器，用于根据控制指令中的第一地址配置信息对预设的地址变量参数及地址指令参数进行配置，以生成对应的地址偏移，并根据地址偏移生成第一数据访存地址；内部寄存器，用于对第一数据访存地址进行缓存，以供根据从缓存中读取的第一数据访存地址去寄存器堆中读取/写入对应的访存数据。

可选地，地址产生器包括：确定单元，用于根据对地址指令参数的配置结果确定对应的地址偏移运算规则以及地址运算规则；运算单元，用于根据地址偏移运算规则以及地址运算规则对预设地址变量参数进行运算，生成对应的地址偏移以及第一数据访存地址。

可选地，地址变量参数包括：I窗口起始地址参数、I窗口内步进长度参数、I窗口大小参数、I窗口内偏移参数、S窗口起始地址参数、S窗口内步进长度参数、S窗口大小参数、以及S窗口内偏移参数。