[实用新型]一种单发射流水线处理器

权利要求书

1.一种单发射流水线处理器，包括取指级、译码级、执行级、存储器访问级和写回级，其特征在于，在译码级、执行级、存储器访问级和写回级相邻两级之间均设有异常标志寄存器；在取指级中增设异常检测模块（516）、多输入或门（514）、多路选择器（515）和快速响应模块（517）；

流水级间寄存器分别输出执行级异常标识信号、存储器访问级异常标识信号、写回级异常标识信号至多输入或门（514）相或；多输入或门（514）输出至异常检测模块（516），异常检测模块（516）输出至多路选择器（515）；多路选择器（515）根据异常检测模块（516）的输出信息，从取指级的指令缓冲存储器（529）输出或快速响应模块（517）的输出选择其中之一，输出给译码级。

2.如权利要求1所述的单发射流水线处理器，其特征在于，流水级间寄存器所输出的异常标识信号输出至多输入或门（514）相或，然后输出至异常检测模块（516）；

当异常检测模块（516）输出无效时，多路选择器（515）选来自主存或者指令缓冲存储器（529）的输出至译码级，同时置停止取指信号无效，继续从指令缓冲存储器（529）或者主存取指令；

当异常检测模块（516）输出有效时，多路选择器（515）选择快速响应模块（517）给出的单周期指令至译码级，同时异常检测模块（516）置停止取指标志信号有效，停止向指令缓冲存储器（529）或者主存请求指令，待产生异常的指令彻底流出流水线处理器时，处理器恢复正常取指。

3.如权利要求1所述的单发射流水线处理器，其特征在于，所述的异常标志寄存器均为带使能端的一位寄存器，异常标志寄存器的使能端有效时，才能够寄存数据。

4.如权利要求1所述的单发射流水线处理器，其特征在于，所述的多输入或门（514）输入的个数随着处理器流水级数的增加而增加。

5.如权利要求1所述的单发射流水线处理器，其特征在于，所述的快速响应模块（517）在精确异常发生时，提供一个单周期指令输出至多路选择器（515）；所述的单周期指令为处理器指令集内的任意单周期指令。

6.如权利要求1所述的单发射流水线处理器，其特征在于，所述的指令缓冲存储器的输出指令与PC值相对应，该指令来自指令缓冲存储器（529）或者主存。

7.如权利要求1所述的单发射流水线处理器，其特征在于，所述的异常检测模块（516）输出停止取指标志信号和指令选择信号，分别连接至指令缓冲存储器（529）和多路选择器（515）；

当停止取指标志信号有效时，则流水线中出现异常，停止向指令缓冲存储器（529）继续取指；指令缓冲存储器（529）检测到停止取指标志信号有效时，置处理器的流水使能信号有效；

当指令选择信号有效时控制多路选择器（515）输出快速响应模块（517）的输出指令至译码级。

8.如权利要求7所述的单发射流水线处理器，其特征在于，所述的流水使能信号连接至异常标志寄存器的使能端。