[发明专利]流水线操作处理器和控制系统

权利要求书

1.一种控制系统，其特征在于，包括：

一个或多个通用处理器(1a，1b)；

流水线操作处理器(2)，其具有流水线处理功能并连接至所述 一个或多个通用处理器(1a，1b)的总线(1c)；

第一存储器(4)，其被配置为存储由所述流水线操作处理器(2) 执行的控制程序(4a)和操作数据，所述控制程序(4a)和所述操作 数据由所述一个或多个通用处理器(1a，1b)和所述流水线操作处理 器(2)共享；和

第二存储器(3)，其被配置为从所述流水线操作处理器(2)访 问，并用作传送所述流水线操作处理器(2)输入或输出的外部数据 的接口；

所述流水线操作处理器(2)包括：

流水线处理单元(2b)，包括：作为级的取指令单元(2b1)、 指令解码单元(2b2)、指令执行和地址生成单元(2b3)、存储器访 问单元(2b4，2b5)、划分指令并且并行执行指令的写单元(2b6)； 和流水线总线(2b7)，其被配置为连接所述级、第一存储器访问单 元(2b9)、和第二存储器访问单元(2b8)；以及

指令插入控制器(2a)，其被配置为，当从所述一个或多个通用 处理器(11a，11b)请求对所述第一存储器(4)的访问时，在所述 流水线处理单元(2b)中插入指令；以及被配置为，校正所述级的控 制信息的相对位移，以控制在所述级之间的数据路径；

当从所述一个或多个通用处理器(1a，1b)接收到请求对所述第 一存储器(4)进行访问的访问请求指令时，在所述取指令单元(2b1) 从所述第一存储器(4)取出指令并且所述控制程序(4a)正在执行 的情况下，所述指令插入控制器(2a)插入来自所述指令解码单元的 无操作指令，代替所述控制程序(4a)的被调度的随后指令，以使得 所述流水线处理单元(2b)不执行操作；或通过所述指令解码单元 (2b2)检测在所述控制程序(4a)中嵌入的无操作指令，以使得所 述流水线处理单元(2b)不执行操作；以及

在不中断所述流水线操作处理器(2)的处理的情况下，所述流 水线处理单元(2b)执行随后指令并继续执行所述流水线处理。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述第一存 储器(4)包括同步存储器，以及

所述第一存储器访问单元(2b9)与所述流水线总线(2b7)的 时钟信号同步地执行从所述同步存储器读取数据以及向所述同步存 储器写入数据。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述指令插入控制器(2a)从所述一个或多个通用处理器(11a， 11b)接收请求对所述第一存储器(4)进行访问的访问请求，并在执 行无操作指令时通过所述第一存储器访问单元(2b9)访问所述第一 存储器(4)。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述指令插入控制器(2a)包括：

指令插入器(2a2)，其被配置为，当从所述一个或多个通用处 理器(1a，1b)接收对所述第一存储器(4)的访问请求指令时，在 所述指令解码单元(2b2)中插入无操作指令；

校正控制信息缓冲器(2a3)，其被配置为，存储在插入所述元 操作指令时所述流水线处理单元(2b)的级的控制信息；校正在执行 在所述无操作指令随后的指令时在所述校正控制信息缓冲器(2a3) 中存储的控制信息与所述级的控制信息之间的相对位移；以及在从所 述指令插入器(2a2)通知插入所述无操作指令时，或经由所述指令 插入器(2a2)从所述指令解码单元(2b2)通知在所述控制程序(4a) 中嵌入的无操作指令时，输出校正控制信息；以及

第一多路复用器(2a4)，其被配置为，当生成所述无操作指令 时，将所述流水线处理单元(2b)的控制信息改变为所述校正控制信 息缓冲器(2a3)的输出，并重新配置所述控制信息。