题目：粗粒度可重配置计算结构研究

粗粒度可重配置计算结构是随着微电子技术的发展而逐渐兴起的数据处理平台，为微处理器与专用硬件电路之间架起一座桥梁。在展现出超过微处理器运算性能的同时；可以根据需要配置器件功能，具有比专用硬件电路更加灵活的结构。 在论文中，提出了新的针对数字信号处理领域的粗粒度可重配置计算结构原型，并命名为CTaiJi。它内部的处理单元阵列相互联接形成环形结构，既可单独处理简单的运算，又能够联合在一起完成复杂的算法。在处理单元结构设计中，充分考虑数字信号处理中常用的基本算子和信号处理特征，设计了算术处理单元和若干运算控制算子。算术处理单元由加减运算、乘除运算和移位运算三类模块组成，与以往的设计结构不同，模块的处理结果可以作为操作数输入其它运算模块继续处理，适应配置计算和数据流处理的特点。在CTaiJi配置系统中，不但设计了从中央配置管理器到处理单元的四级传递结构、规定了配置数据的格式，而且设计了特殊的三级配置存储器结构。此配置存储器结构既允许在执行配置功能的同时，载入新的配置任务；又能够简便地完成任务对的循环映射，不必在每次配置任务改变时，重新读入配置代码。论文详细说明在CTaiJi读入配置任务时，能够采用的主动读入和被动写入两种模式下的工作机制。主动模式具备一定的自主配置能力，能够根据配置任务的相应信息决定读入下一配置任务的地址和时机；在被动写入模式下，则完全依靠微处理器将配置任务写入。无论工作在何种模式，为了更好地实现对读入的配置任务的管理，在配置系统中，设计了配置功能控制子系统，负责配置任务的建立、撤销以及在配置存储器中位置的控制。在设计CTaiJi硬件结构的同时，论文设计了图形化输入综合开发平台，并主要针对配置计算中布局、路由阶段采用的优化算法进行研究。在路由优化算法研究中，将最大最小蚁群算法进行改进，蚁群增加最优路由分辨能力，取得了很好的效果。论文最后将数字信号处理中常用的算法采用CTaiJi配置计算结构实现，从仿真结果上看，性能超过其它数字信号处理器，并具有一定的动态配置能力。