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嵌入式可重构DSP体系结构研究的任务书

任务书

一、课题背景

嵌入式系统已经成为在许多领域中解决问题和提高效率的重要技术手段。

可以认为，嵌入式系统是特定目的计算机系统或设备，它们通常内置于

电子设备中并控制该设备的各种功能。随着技术的不断发展，嵌入式设

备需要越来越高的计算能力，从而需要更高效、更灵活的处理器体系结

构。

数字信号处理（DSP）是在许多嵌入式系统中进行的重要操作之一，如音

频信号处理、图像处理和语音识别等。DSP处理器需要高效的算法实现

和灵活的体系结构，以便同时满足高效性和通用性。

本课题将研究可重构的DSP体系结构，旨在提DSP处理器的灵活性和

通用性。本课题将有助于解决目前嵌入式系统中DSP处理器面临的挑战，

并提高嵌入式系统的性能和可扩展性。

二、主要研究内容

1.系统级可重构体系结构设计

研究系统级可重构体系结构的设计方法和算法，并提出一种DSP体系结

构，能够实现灵活、高效的DSP算法。

2.指令级可重构体系结构设计

研究指令级可重构体系结构的设计方法和算法，并研究新型指令集，提

DSP处理器的运算效率和灵活性。

3.模块级可重构体系结构设计

研究模块级可重构体系结构的设计方法和算法，设计一种可重构模块，

能够根据应用需求改变模块内部的结构和功能，提DSP处理器的通用

性和灵活性。

4.DSP算法实现

实现多种DSP算法，并在设计的可重构DSP体系结构中进行测试，比较

适合不同应用程序的性能和能效。

三、研究计划

1.第一年

研究嵌入式系统和DSP处理器的基本知识，分析目前DSP算法和处理器

所面临的问题。设计基于PL的可重构DSP体系结构，完成体系结构设计

和算法实现。

2.第二年

对体系结构进行算法优化和指令级设计，研究指令级可重构体系结构和

模块级可重构体系结构的设计方法和算法，并完成相应的设计和实现。

3.第三年

对设计的可重构DSP体系结构进行性能和能效测试，并与市场上常用的

DSP处理器进行比较。研究优化设计，提高可重构DSP体系的灵活性和

通用性。

四、预期成果

1.设计一种基于PL架构的可重构DSP体系结构。

2.研究可重构DSP体系结构的三个级别的设计方法和算法。

3.实现多种DSP算法，并在设计的可重构DSP体系结构中进行测试，比

较适合不同应用程序的性能和能效。

4.提出可重构DSP体系结构的优化设计方案，提DSP处理器的灵活性

和通用性。

五、参考文献

1.Z.Gao,F.Huang,X.Ma,andL.Xue,“DSPAlgorithmInnovation

andDesignBasedonReconfigurableComputing,”inProceedingsof

the3rdInternationalConferenceonMultimediaTechnology,pp.198–

201,2013.

2.X.Li,Y.Ji,J.Chen,andY.Luo,“ASystem-LevelReconfigurable

DSPArchitectureDesign,”inProceedingsofthe8thInternational

ConferenceonEmbeddedandMulticore/ManycoreSystems-on-Chip,pp.

152–159,2014.

3.J.Li,F.Chen,andL.Zhang,“DesignofReconfigurableDSP

Processor,”inProceedingsoftheInternationalConferenceon

Communications,SignalProcessing,andSystems,pp.341–344,2015.

4.N.Liu,Z.Gao,H.Wang,andJ.Zhang,“AModularDesignMethod

forReconfigurableDSPArchitecture,”inProceedingsofthe