[发明专利]基于高级语言的宏体系结构计算机的设计方法

权利要求书

1、一种基于高级语言的宏体系结构计算机的设计方法，其特征在于：

依据软件界面构成硬件体系，而不是依据硬件结构来确定软件界面。

2、如权利要求1所述的宏体系结构计算机的设计方法，其特征在于：

对于所要运行的高级语言的各个关键语言元素进行分析，根据分析结果，确定计算机的体系结构，从而使最终构成的计算机能高效率地实现该高级语言。

3、如权利要求2所述的宏体系结构计算机的设计方法，其特征在于：

在对高级语言元素进行分析时，列出该语言元素所涉及的初始数据状态和经过该语言元素处理之后的结果数据状态，比较两种状态，写出如何从初始数据状态经该语言元素处理而得出结果数据状态，去除其中的冗余操作部分，然后确定出实现该语言元素的数据流程和硬件结构。

4、如权利要求3所述的宏体系结构计算机的设计方法，其特征在于：

所要实现的高级语言是Forth计算机高级语言。

5、如权利要求4所述的宏体系结构计算机的设计方法，其特征在于：

通过编译软件，所述宏体系结构计算机能运行各种常用语言。

6、如权利要求5所述的宏体系结构计算机的设计方法，其特征在于：

在设计实现Forth语言基本语素MAX的硬件结构时，通过比较参数栈的数据的初始状态和结束状态以及运行过程，得到结论：只要通过栈顶与次栈顶数据的比较、栈顶存贮单元在比较结果控制下的数据选择、以及填充次栈顶的出栈操作MAX即可实现，而2DUP所需的两次入栈操作，＜的两次出栈与一次入栈操作，IF和DROP的出栈操作都是冗余的，从而设计硬件结构时不予考虑。

7、如权利要求6所述的宏体系结构计算机的设计方法，其特征在于：

按照设计实现MAX的硬件结构的设计方法设计实现Forth语言基本语素MIN的硬件结构，除了栈顶存贮单元在比较结果控制下的数据选择的不同之外，实现MIN的硬件结构与实现MAX的硬件结构相同。

8、如权利要求5所述的宏体系结构计算机的设计方法，其特征在于：

用已有的低一层的功能单元构成新的高层功能体系。

9、如权利要求8所述的宏体系结构计算机的设计方法，其特征在于：

利用已有的实现MAX和MIN功能的单元实现Forth语言中MAXMIN的功能。

10、权利要求9所述的宏体系结构计算机的设计方法，其特征在于：

在设计实现Forth语言中MAXMIN的功能的硬件结构时，通过比较参数栈的数据的初始状态和结束状态以及运行状态，得到结论：只需两个MAX结构中的比较子结构和MIN结构中的比较子结构及两个选择器，就能实现MAXMIN的入栈数据选择控制信号的生成电路，由该电路产生的信号控制栈顶和次栈顶的数据选择，并且由由堆栈电路实现参数栈栈顶第三顶的填充操作，就能实现一次并行得到MAXMIN操作结果的硬件结构，从而将＞R和R＞以及3DUP等冗余操作省略。