[发明专利]一种嵌入式双核互补微处理器的结构方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种嵌入式双核互补微处理器的组成与结构，更特别是涉及两 个不同原理、不同结构、不同功能的自适应处理核(内核I)和二进制处理核 (内核II)的指令识别、执行指令的分配以及数据交换的方法。

【背景技术】

现在的一般双核微处理器都是采用原理相同、结构相同、功能相同的二进 制运算核构成，主要是为了提高其工作速度。且无论是双核微处理器，还是更 多核微处理器，都是采用二进制运算核的同构型微处理器，均只能直接处理二 进制数据。而外部输入的却多为非二值码信号，如十进制数据信号和模拟信号 等。非二值码信号需要转换为二值码信号后才能由处理器进行处理，经处理器 处理后的二值码信号又要转换为符合外部需要的信号输出。这样，信号反复转 换需要时间，不仅降低了计算机的工作效率，且有些应用问题使用二值逻辑是 不容易解决的。虽然二值逻辑所描述的是一种是非分明的思维活动。但人类在 现实世界中的思维活动更多的是要在不确定性模糊信息的环境中做出合理的判 断，二值逻辑难以描述和处理现实世界中许多模糊性的对象。为了使计算机 能更好地地模仿人类的思维规律进行工作，就必须对计算机理论和结构进行根 本改进，模糊逻辑则运用而生。可以说二值逻辑是事物的抽象表达，而模糊逻 辑则是事物的直观描述。

人们通常将微型计算机称为电脑。但它的功能与人脑的思维还是相差甚远。 人脑分为左脑和右脑，它们主管的功能有区别。左脑的功能是抽象概括思维， 而右脑的功能则是感性直观思维。一般说来，现在的电脑只是延伸了人脑的某 些抽象概括思维的功能，也就是说现在的计算机只能起到延伸左脑部分功能的 作用，而不能直接延伸右脑的部分功能。若要使用现在的计算机来延伸右脑的 部分功能，就会感到有些不方便，甚至比较困难或无法实现。就是现有的多核 处理器，也只是为了加快二进制数据的处理速度，并未解决可直接处理感性直 观性的问题。所以现在的一般计算机还不能直接处理任意格式信息。

如果在一个处理器内包含两个不同原理、不同结构、不同功能的运算核， 一个起延伸右脑部分功能的作用；另一个起延伸左脑部分功能的作用。这样就 可以实现功能互补，处理器既可发挥左脑的功能，又可发挥右脑的功能。两者 协调发挥作用，其功能会更全面，性能更优越。由上述可知，二值处理器可延 伸左脑的部分功能，而自适应模糊处理器则可延伸右脑的部分功能。若将这两 者有机结合在一起，处理器既可直接处理二进制数据，又可直接处理任意进制 数据和直接处理模拟信号。但遗憾的是现在所有的多核微处理器中还没有一种 将这两者结合在一起的多核互补微处理器。究其原因是过去没有自适应模糊处 理器技术。

不过可喜的是(200910227187.8)已提供了一种嵌入式自适应模糊微处理 器的组成与结构方法。该微处理器既可直接对任意R进制数值进行加法运算和 减法运算，又可直接对任意R值逻辑进行取大运算、取大非运算、取小运算、 取小非运算、阈运算、阈非运算、A非运算、B非运算等多值逻辑运算，还 可直接对任意模拟信号进行加减运算和逻辑运算。有了嵌入式自适应模糊微 处理器作为基础，就可极大促进嵌入式双核互补微处理器的研究及多核互补微 处理器的研究。

【发明内容】

本发明主要目的是为了提供一种嵌入式双核互补微处理器的组成与结构 的方法。将两个不同原理、不同机制、不同结构和不同功能的自适应处理核和 二进制处理核有机结合在一个处理器之中。不仅可以提高工作速度，更重要的 是可以增加许多新的功能，实现功能互补。而一般二进制同构双核处理器只能 提高其工作速度，并未增加新的功能。嵌入式双核互补微处理器不仅可处理二 进制数据和二值逻辑，特别是可直接处理任意R进制数据和任意R值逻辑， 而且还可直接处理任意模拟信号。

本发明提供了嵌入式双核互补微处理器中的指令分配寄存器IR。双内核 的工作任务调度由指令分配寄存器IR根据指令识别码，给自适应任意处理核和 二进制处理核两个内核分配执行指令的任务。当IR中存放的指令操作码的最高 位为I₇＝0时，就将其指令送入内核I的指令寄存器IR I中；当IR中存放的指 令操作码的最高位为I₇＝1时，则将其指令送入内核II的指令寄存器IR II中。指 令识别码的位数视内核数量而定。