Modification of modern RISC processor by implementation of new instructions
DOI:
https://doi.org/10.18372/2073-4751.70.16842Keywords:
FPGA, user defined instruction, assembler, hardware description language, processorAbstract
There are many algorithms that are using the same functions. Examples of such functions are trigonometric ones. Trigonometric functions are used in many digital signal processing algorithms, such as the Hartley transform, the Fourier transform, and in computer graphics.
The execution of these operations only with software implementation is relatively slow. If we can write processor instructions that will be perceived by the processor as their own, that will be in the processor pipeline, then the speed of these operations will increase.
A hardware implementation of the sin(x) function calculation was developed based on a modern commercial MIPSfpga processor and tested on the DE2-115 board. This is necessary for tasks where the processor power is limited, such as embedded systems. This solution is not universal, but specialized.
For the first time, an instruction for calculating the sin(x) function using the Taylor polynomial was proposed, which was implemented in the MIPSfpga processor core, and tested in the ModelSim package and on the Altera DE2-115 FPGA board. The results of the work can be used to study the operation of the processor, familiarize yourself with the user instructions, improve the exact implementation, to modernize the existing instructions and implement new processor instructions using the developed modules.
References
Harris D., Harris S.. Digital Design and Computer Architecture, 2nd Edition. – 2012. – 720 p.
Uwe Meyer-Baese. Digital Signal Processing with Field Programmable Gate Arrays, Fourth Edition: навчальний посібник. – Springer, 2005. – 930 c.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).