黄伟，杨习伟

（湖北工业大学 计算机学院，武汉 430068）

MIPS微处理器是指无内部互锁流水级的处理器，它是由斯坦福大学的Hennessy教授领导的研究小组研制出来的［1］。MIPS微处理器采用 RISC（Reduced Instruction Set Computer）的设计原则，只支持有限的机器指令以及简单的算术指令，通过提供大量的内部寄存器减少内存访问次数。MIPS有32个通用寄存器，每个寄存器拥有32位的地址空间［2］。系统通过研究基于 MIPS架构的SMP8654芯片，设计和实现了高清播放器的视频播放以及图片字体显示功能。SMP8654解决方案是Sigma公司依据MIPS设计公司指导的全新设计方案，是Sigma公司专为满足高清视频播放应用需求而设计的全新芯片。和基于ARM架构的低端芯片相比，SMP8654的视频处理能力更加优越。

1 基于SMP8654芯片的高清播放器

1.1 SMP8654硬件介绍

SMP8654芯片的内部，有一个 MIPS 24kf系列的主CPU芯片，工作频率为500MHz。在主CPU芯片的内部，具有1个32KB的指令Cache和1个32KB的数据Cache、2个可编程计时器以及3个独立的中断控制器和2路 UART（Universal Asynchronous Receiver／Transmit－ter）。主CPU内部采用双总线结构，G－bus是主总线，CPU通过此总线访问外部功能单元的各状态寄存器，而对主CPU芯片内部的中断控制器、计时器等的访问是通过将L－bus映射到G－Bus上的方式进行的。主CPU内部有一个高效的乘除运算单元（Multiply／Divide Unit）及浮点数运算单元（FPU），还有一个增强的JTAG调试模块，用于调试应用程序及内核代码［3］。

SMP8654芯片内部有一个IPU（Interrupt Processing Unit）。这个MIPS 24kf系列的32位处理器专门处理那些需要低延时的应用需求。它主要处理从视频处理子系统（Video Processing Subsystem）所产生的中断。它的时钟频率为333MHz，而且还有16KB的指令Cache和16 KB数据Cache。

SMP8654芯片包含两个DDR－DRAM控制器，每一个控制都支持高达512MB的DDR2内存，这些外部存储器可以为音频、视频以及数据提供缓冲区，并且能存放硬件模块的临时数据。……