[00772370]16位嵌入式RISCUP核

ＰＫＵＥＰ是北京大学微电子所致力开发的第一代嵌入式微处理管，该ｕｐ采用简精指令集ＲＩＳＣ体系结构，指令紧凑而功能强，芯面小、功耗低、性能高、实时性强，是便携式、消费类、嵌入式应用的理想通用ｕｐ。ＰＫＵＥＰ指令集与著名的ＡＲＭ系列ＴＨＵＭＢ指令集在指令一级兼容，共有３８条指令。该指令集高效而紧凑，其程序代码密度达工业界领先地位。该指令集共有２０类格式，一些指令类利用ＡＬＵ、Ｂａｒｒｅｌ Ｓｈｉｆｔｅｒ和２６个１６位宽的寄存器堆进行高速的数据处理工作；一些指令类负责寄存器和存贮器之间的数据传送，其中有基于灵活寻址而优化设计的，有字长访问优化的，还有为快速进行上下文切换而设计的；另有一组指令类是控制执行流和机器特权级的。该技术有如下特点：ＰＫＵＥＰ指令集能很好地支持高级语言编程，对于关键代码段，其汇编编程也是非常直观的，不象有些ＰＩＳＣ处理器，需要利用复杂的编译技术来处理指令间烦琐的相关问题；整个处理器是三级流水设计的，使得存贮系统和处理部件能够连续不断地进行处理，一般来说，当一条指令在执行时，下一条指令正在译码，而另外一条指令正从存贮系统中取来；存贮界面非常灵活。ＰＫＵＥＰ能够直接与ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ相接口，所需胶接（ｇｌｕｅ－ｌｏｎｉｃ）部件极少，而且所有关键的控制信号都是流水给出的，能够充分利用ＤＲＡＭ的局部快速访问模式，因此能够利用标准的工业部件实现成本低廉，而性能仍保持较高存贮系统。目前市场上的嵌入式ｕｐ基本上有两类：性能比较低，功耗比较大的ＣＩＳＣ ｕｐ数据，字长以４位、８位为主；性能高的ＲＩＳＣ ｕｐ，数据字长不变，有４位、８位、１６位、３２位等。但是其主要缺点是指令卡一般为３２位，导致程序代码远远大于同类ＣＩＳＣ ｕｐ，从而导致比较高的实现成本。该嵌入式ｕｐ的优势在于１６位字长的指令集与ＲＩＳＣ技术的结合，使得既有ＲＩＳＣ技术的高性能，又有ＣＩＳＣ技术的紧密程度代码，因此，性能价格比很高，具有强劲的市场生命力。该技术已处于流片、测试阶段。目前已经实现了ＰＫＵＥＰ的第一个版本，其指令卡为１６位，数据宽度也为１６位，而且很容易扩展至３２位或剪裁至４位、８位、１２位等，以适应不同要求。除ｕｐ本身以外，该版本还在片上实现３４位Ｄ／Ａ和１６位可编程计时器（ＴＩＭＥＲ）。支持软件有汇编编译器一个，运行ＵＭＸ上。可适用于ＩＣ卡、各种仪器、仪表、ＢＰ机、ＩＮＴＥＲＮＥＴ等便携式、消费类、嵌入式的应用，市场巨大，经济效益也是可观的。