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嵌入式系统论文
如何在32个处理器中编辑并且翻译64固定的点进位计算
摘要：介绍嵌式32位CPU在编译器中解决64位运算的方法，并列举一个加法运算的例子，
给出可供参考的指令模板。包括32位RISC体系嵌入式CPU层次结构和编译器后端结构。
关键词：RTL 指令模板 编译优化
1 概述
在信息化飞速发展的今天，计算机已成为人们学习和工作不可缺少的工具，我国业已
取得了电脑生产大国的地位；但是，作为计算机的核心——CPU的设计与制造，却成了几代
计算机工作者的未了习愿，也给国家的安全带来了隐忧。顺应潮流，中芯微系统公司于
2001年推出了国内第一颗实用化的32位CPU（方舟一号），主频达到166MHz。下一代方舟
CPU将采用0.18μm工艺，超流水结构，主频能达到600MHz以上，在嵌入式CPU领域走到国
际前列。
传统的32位计算机处理64位运算通常是设计具体的逻辑电路实现。随着SoC（System
on
Chip）的出现，芯片上集成各种功能部件越来越多，特别对于嵌入式系统，片上能利用
的空间就列加有限，这也要求将部分功能用软件来实现。对于64位长字运算软件实现的
方法通常有两种：一是设计系统软件供操作系统内核调用；二是在相关的编译器中设计
指令模板来解决。前者执行效率高，但每使用一次就要编译一次；后者只需编译一次，
总的效率要高于前者。因此，实际采用在编译器中设计指令模板予以解决。
2 32位RISC体系嵌入式CPU层次结构描述
图1是一个集成了DSP（数字信号处理器）嵌入式CPU的层次图。从图1可看到，编译器
在整个CPU结构中处于ASIC硬件电路之下和操作系统之上，担负着将高级的、抽象的表达
式转化为相对低级的表达式，最终生成系统指令集。
3 CPU编译器后端结构
CPU编译器分为前端和后端：前端主要完成词法/语法分析并生成语法树，这里
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