Архитектрура системы команд 8-разрядного МК, Оценка/Анализ/Архитектура 8-32 разрядного МК Опции

[vitja]

Передо мной поставлена задача (сам напросился) - дать предложения по архитектуре
системы команд 8-разрядного процессорного ядра для управления работой аппаратуры SOC,
совместимой с ЯВУ, удобной для программирования на ассемблере, простой в реализации
и обеспечивающей компактный программный код и малое число тактов на его выполнение.

Я, как учили в институте, сперва посмотрел, что делают другие, провел оценку того, что у них получилось по затратам кода
и тактов на его выполнение для типовых задач управления.

Потом, как учили в аспирантуре, провел анализ влияния особенностей системы команд процессора
на его эффективность rating.pdf
http://moko.ru/mc/


Затем поступил не так, как учили, и вместо того, чтобы взять за основу архитектуру известного МК,
предложил концепт "простого" 8-разрядного процессорного ядра на базе стековой архитектуры,

который позволяет обрабатывать данные до 32-разрядов и не только на стеке, но и в памяти,
задавать в байтовой команде сколь угодно длинные поля констант и адресов,
и еще некоторые рюшечки и фишечки (там же M8.zip) плюс заявка на патент ......2008.

Концепт получился приемлемый, если сравнивать с 8051, PIC, AVR и даже ARM Thumb, но не идеальный:

1. Есть сомнения в правильности методики оценки эффективности процессора,
и, соответственно, принятых решений. Возможно есть другие, которые приведут к другим решениям.

2. Из него (концепта) торчат уши PICа - страничная организация памяти, что не позволяет обеспечить линейный доступ к данным,
AVRровские регистры косвенной адресации, а не механизм адресации данных по ссылкам и пр.
Переходить на 32-разрядный формат команды не позволяет постановка задачи, а решить эти проблемы,
оставаясь в рамках 8-разрядной системы команд у меня пока не получается.

Люди добрые, посмотрите хотя бы по диагонали moko.ru/mc и помогите "бедному" разработчику, кто чем может по делу,
без ля-ля-ля, смайликов и спама, - советом, предложением, позитивной критикой и замечаниями. Не дайте загинуть концепту.

Сообщение отредактировал vitja - Jan 16 2009, 12:07

[vetal]

совершенно непонятные (неадекватные) цифры в таблицах.

Я думал, что это только мне так показалось

2vitja:
Создайте симулятор системы команд и оцените на нем все перечисленные вами тезисы. Для чистоты эксперимента любая команда должна будет исполняться за 1 такт - это даст возможность исключить нюансы реализации.
Если вам так хочется сравнить 8 и 32 бита - сравните стоимость вычисления постоянной составляющей синусоиды(кол-во отсчетов 32, кол-во элементов - 32, разрядность данных -16) , FIR 32 порядка, поиск числа в массиве, поиск подстроки в массиве строк и како-го нибудь алгоритма шифрования. После реализации этого всего можно будет сделать вывод о том, какие инструкции наиболее употребимы на типовых задачах микроконтроллера и их вес.

PS: http://mcu.caxapa.ru/benchmarks/

[vitja]

Создайте симулятор системы команд и оцените на нем все перечисленные вами тезисы.

PS: http://mcu.caxapa.ru/benchmarks/

Благодарю за совет и ссылку. Воспользуюсь обязательно этим, но потом.
Бенчмарки, помимо того, что привносят в оценки совершенства системы команд, несовершенства используемого транслятора (и по Вашей ссылке это видно),
они
а) не дают ответа почему, такие цифры получились, поэтому
б) не пригодны для использования на этапе проектирования системы команд, когда системы команд еще нет, ее надо создать, принимая ответственные решения по выбору адресности команды, ее длине, выбору способа обработки – регистры, память или стек….и пр/
Мои предложения - это поиск ориентира для решения этих вопросов. Насколько верны эти ориентиры судить Вам.
Поэтому я предложил эту тему для обсуждения.