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龙芯2号作为中科院计算技术研究所自主研发的高性能通用处理器,从其诞生之日起就和国家信息化、工业化等紧密联系到了一起,应用的范围也越来越广泛,数字信号处理领域就是其中之一,因此,开展龙芯在数字信号处理领域的评价和优化具有重大的实用价值。
本文的研究就是在此前提下提出来的。本文首先选择龙芯2E芯片和CompactPCI总线,参与设计实现了一个单处理器的系统控制板和4个处理器的数字信号处理板,并组成了一个数字信号处理的平台。在此平台基础之上,选择数字信号处理的核心算法之一—FFT,全面深入的分析了FFT算法的原理和常用算法实现方法,并针对龙芯处理器的系统结构特点,从FFT算法结构出发,使用查表法等方法降低数学函数计算和复数乘法计算的数量,使用指令调度、软件预取等方式优化龙芯2E流水线,使用龙芯指令集中的特殊指令降低FFT运算的指令条数等,并在前述平台上测试,试验数据表明,前述的优化调整有效的提高了龙芯2号处理器的数字信号处理性能,总体上性能加速比最高达到2.6。