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编译器波形设计

发布时间:2022-05-18 21:32:46

Ⅰ 图形界面的简单编译器--编译原理课程设计

界面不是问题,可以调用bison和flex命令,二者都有windows版!推荐看看bison源代码分析。这样你才能确定你的编译器语法的规则,大体上有几条。词法分析可以用flex,也可以自己写个。自己写的效率高但需要实力,也可以用flex,因为实用。

Ⅱ 怎样去写一个编译器(用C语言写C语言编译器),需要哪些知识做铺垫,可以给一下相关网站和书籍的推荐吗

写编译器重点就是设计并实现一些数据结构和算法,语言特点太多的话,代码写起来不容易,建议你找一个小语言尝试下,不要一开始就去尝试成熟语言。否则你会在写完语法分析程序以后,遭遇到很大的困难。多数人都是在写语义分析程序的时候,突然发现自己设计的数据结构很烂,后边越写越要命。
如果你想入门编译器的话,那么可以看《编译原理与实践》,整本书先将编译器理论,然后后边教你一步步实现c-miuns(c的子集)的编译器,包括lex,yacc,都在几千行代码左右。这本书讲的比较简单易懂一点
也可以学学斯坦福大学的编译器设计公开课(aiken设计了一个叫cool的语言,专门用来教人写编译器),课程地址上面有人给了:Compilers。这门课以前有个实验环境(据说已经给了,我以前写的时候还是用的网上一个不完整的实验环境),把和编译器知识无关的内容都给你写好了,你只需要在固定的地方填上你的内容就可以写出你的编译器(不要觉得很简单哦,人家的代码写的很精巧的,读完就发现写个好编译器还是很费脑子的),另外,这个实验环境有个特点,就是在每一步都提供标准程序做对比,你可以在写完一部分以后就同标准程序对比,及时发现错误。这种方式为写编译器又提供了很多帮助
先找个小的,慢慢研究,弄懂了整体的结构再说

Ⅲ 编译器具体实现中比较巧妙的思想有哪些

要说编译器实现的巧妙思想,很多都是用来解决工程性问题的,跟编译原理中的算法(解决抽象概念问题 / 学术问题)未必有直接关系。
题主是更想知道某个算法在具体实现中的特点或者说应用方式呢,还是更想了解工程方面的问题呢?
我觉得前者应该有很多人会给出非常有趣的回答,我就主要回答后者的方面吧。解决工程性问题的巧妙技巧也挺吸引人的,而且有非常大量的素材…根本无法列举完。
LLVM
说到编译器实现,不得不落个俗套说说LLVM编译器套件。不用介绍LLVM是啥了,感觉是“地球人都知道”系列。
1、一套IR,三种表现形式:运行时表现形式(llvm/IR,内存中)、序列化表现形式(bitcode,用于存储)、文本表现形式(“LLVM汇编”,便于人阅读和编辑)。三种形式间可以无损变换是LLVM非常非常强大的实现特点之一。
实际使用时能否真的达到无损变换很大程度上取决于要实现的语言有多少东西无法用LLVM IR表达。
例如说如果有语言实现基于LLVM来实现JIT编译器,并且想把一个运行时的对象指针当作常量嵌入生成的代码里,它可以把这个常量构造成LLVM IR,但如果把这个常量序列化到bitcode或生成文本形式,等“下一次编译”再读出来用的话,那个常量指针可能已经不对了。这跟生成PIC(position-independent code)的问题类似,但LLVM没办法帮语言解决这种问题。
也有可能有些语言实现偷懒,有些嵌入LLVM IR的metadata无法无损转换为文本形式,这也不能怪LLVM IR不好,但确实是使用中要头疼的问题…
这种一套IR三种表现形式的设计非常实用,一些新的语言实现项目受其影响也采用了类似的设计。

Ⅳ 如何制作单片机编译器(要详细资料和原理图)

编译器是一个程序,自己设计可不简单哦!你说的应该是编程器吧?现在的单片机都支持ISP或者IAP和JTAG,不需要编程器,只要一根下载线就可以把程序写入单片机了,而且可以在应用电路中实时模拟,不需要仿真器。比如AT89S、AT90S,ATMEGA系列的单片机都支持ISP,ATMEGA16以上的单片机还支持JTAG,因此可以实时监控单片机的运行情况,记即相当于仿真。

仿真器是OTP/EPROM或ROMless单片机时代的产物,我敢肯定的说,仿真器在现在只能影响我们对单片机的学习,因此不建议使用。

Ⅳ 编译器设计的目录

第1章引言
1.1编译器的定义
1.2编译器应用
1.3编译器的各个阶段
1.4编译器设计的难点
1.5编译过程——示例
1.6小结
练习
第2章词法分析
2.1词法分析器的任务
2.2记号的规范
2.3 记号识别
2.3.1不确定的有限自动机
2.3.2确定的有限自动机
2.3.3NFA到DFA的转换
2.4NFA的正则表达式
2.5词法分析的工具——Lex
2.6 小结
练习
第3章语法分析
3.1解析器的功能
3.2错误处理
3.3 文法
3.3.1符号约定
3.3.2推导
3.3.3二义性
3.3.4左递归
3.4 自上而下的分析
3.4.1递归下降分析
3.4.2递归的预测分析
3.4.3非递归的预测分析——LL(k)分析
3.5 自下而上的分析
3.5.1算符优先的分析
3.5.2建立优先关系
3.5.3错误恢复
3.6LR分析
3.6.1LR分析方法
3.6.2LR分析算法
3.6.3构造LR分析表
3.6.4处理LR分析的二义性
3.6.5LR分析中的错误恢复
3.7LALR解析器的生成器——yacc
3.8语法制导翻译
3.9 小结
练习
第4章类型检查
4.1静态和动态检查的比较
……
第5章符号表
第6章运行时环境管理
第7章中间代码生成
第8章目标代码生成
第9章代码优化

Ⅵ 编译器的历史

20世纪50年代,IBM的John Backus带领一个研究小组对FORTRAN语言及其编译器进行开发。但由于当时人们对编译理论了解不多,开发工作变得既复杂又艰苦。与此同时,Noam Chomsky开始了他对自然语言结构的研究。他的发现最终使得编译器的结构异常简单,甚至还带有了一些自动化。Chomsky的研究导致了根据语言文法的难易程度以及识别它们所需要的算法来对语言分类。正如Chomsky架构(Chomsky Hierarchy),它包括了文法的四个层次:0型文法、1型文法、2型文法和3型文法,且其中的每一个都是其前者的特殊情况。2型文法(或上下文无关文法)被证明是程序设计语言中最有用的,而且今天它已代表着程序设计语言结构的标准方式。分析问题(parsing problem,用于上下文无关文法识别的有效算法)的研究是在60年代和70年代,它相当完善的解决了这个问题。它已是编译原理中的一个标准部分。
有限状态自动机(Finite Automation)和正则表达式(Regular Expression)同上下文无关文法紧密相关,它们与Chomsky的3型文法相对应。对它们的研究与Chomsky的研究几乎同时开始,并且引出了表示程序设计语言的单词的符号方式。
人们接着又深化了生成有效目标代码的方法,这就是最初的编译器,它们被一直使用至今。人们通常将其称为优化技术(Optimization Technique),但因其从未真正地得到过被优化了的目标代码而仅仅改进了它的有效性,因此实际上应称作代码改进技术(Code Improvement Technique)。
当分析问题变得好懂起来时,人们就在开发程序上花费了很大的功夫来研究这一部分的编译器自动构造。这些程序最初被称为编译器的编译器(Compiler-compiler),但更确切地应称为分析程序生成器(Parser Generator),这是因为它们仅仅能够自动处理编译的一部分。这些程序中最着名的是Yacc(Yet Another Compiler-compiler),它是由Steve Johnson在1975年为Unix系统编写的。类似的,有限状态自动机的研究也发展了一种称为扫描程序生成器(Scanner Generator)的工具,Lex(与Yacc同时,由Mike Lesk为Unix系统开发)是这其中的佼佼者。
在20世纪70年代后期和80年代早期,大量的项目都贯注于编译器其它部分的生成自动化,这其中就包括了代码生成。这些尝试并未取得多少成功,这大概是因为操作太复杂而人们又对其不甚了解。
编译器设计最近的发展包括:首先,编译器包括了更加复杂算法的应用程序它用于推断或简化程序中的信息;这又与更为复杂的程序设计语言的发展结合在一起。其中典型的有用于函数语言编译的Hindley-Milner类型检查的统一算法。其次,编译器已越来越成为基于窗口的交互开发环境(Interactive Development Environment,IDE)的一部分,它包括了编辑器、连接程序、调试程序以及项目管理程序。这样的IDE标准并没有多少,但是对标准的窗口环境进行开发已成为方向。另一方面,尽管在编译原理领域进行了大量的研究,但是基本的编译器设计原理在近20年中都没有多大的改变,它正迅速地成为计算机科学课程中的中心环节。
在20世纪90年代,作为GNU项目或其它开放源代码项目标一部分,许多免费编译器和编译器开发工具被开发出来。这些工具可用来编译所有的计算机程序语言。它们中的一些项目被认为是高质量的,而且对现代编译理论感兴趣的人可以很容易的得到它们的免费源代码。
大约在1999年,SGI公布了他们的一个工业化的并行化优化编译器Pro64的源代码,后被全世界多个编译器研究小组用来做研究平台,并命名为Open64。Open64的设计结构好,分析优化全面,是编译器高级研究的理想平台。
编译器相关专业术语: 1. compiler编译器;编译程序 2. on-line compiler 连线编译器 3. precompiler 预编译器 4. serial compiler 串行编译器 5. system-specific compiler 特殊系统编译器 6. Information Presentation Facility Compiler 信息展示设施编译器 7. Compiler Monitor System 编译器监视系统

Ⅶ 编译器的发展史

编译器
编译器,是将便于人编写,阅读,维护的高级计算机语言翻译为计算机能识别,运行的低级机器语言的程序。编译器将源程序(Source program)作为输入,翻译产生使用目标语言(Target language)的等价程序。源程序一般为高级语言(High-level language),如Pascal,C++等,而目标语言则是汇编语言或目标机器的目标代码(Object code),有时也称作机器代码(Machine code)。

一个现代编译器的主要工作流程如下:

源程序(source code)→预处理器(preprocessor)→编译器(compiler)→汇编程序(assembler)→目标程序(object code)→连接器(链接器,Linker)→可执行程序(executables)
目录 [隐藏]
1 工作原理
2 编译器种类
3 预处理器(preprocessor)
4 编译器前端(frontend)
5 编译器后端(backend)
6 编译语言与解释语言对比
7 历史
8 参见

工作原理
翻译是从源代码(通常为高级语言)到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码(通常为低级语言或机器言)。然而,也存在从低级语言到高级语言的编译器,这类编译器中用来从由高级语言生成的低级语言代码重新生成高级语言代码的又被叫做反编译器。也有从一种高级语言生成另一种高级语言的编译器,或者生成一种需要进一步处理的的中间代码的编译器(又叫级联)。

典型的编译器输出是由包含入口点的名字和地址以及外部调用(到不在这个目标文件中的函数调用)的机器代码所组成的目标文件。一组目标文件,不必是同一编译器产生,但使用的编译器必需采用同样的输出格式,可以链接在一起并生成可以由用户直接执行的可执行程序。

编译器种类
编译器可以生成用来在与编译器本身所在的计算机和操作系统(平台)相同的环境下运行的目标代码,这种编译器又叫做“本地”编译器。另外,编译器也可以生成用来在其它平台上运行的目标代码,这种编译器又叫做交叉编译器。交叉编译器在生成新的硬件平台时非常有用。“源码到源码编译器”是指用一种高级语言作为输入,输出也是高级语言的编译器。例如: 自动并行化编译器经常采用一种高级语言作为输入,转换其中的代码,并用并行代码注释对它进行注释(如OpenMP)或者用语言构造进行注释(如FORTRAN的DOALL指令)。

预处理器(preprocessor)
作用是通过代入预定义等程序段将源程序补充完整。

编译器前端(frontend)
前端主要负责解析(parse)输入的源程序,由词法分析器和语法分析器协同工作。词法分析器负责把源程序中的‘单词’(Token)找出来,语法分析器把这些分散的单词按预先定义好的语法组装成有意义的表达式,语句 ,函数等等。 例如“a = b + c;”前端词法分析器看到的是“a, =, b , +, c;”,语法分析器按定义的语法,先把他们组装成表达式“b + c”,再组装成“a = b + c”的语句。 前端还负责语义(semantic checking)的检查,例如检测参与运算的变量是否是同一类型的,简单的错误处理。最终的结果常常是一个抽象的语法树(abstract syntax tree,或 AST),这样后端可以在此基础上进一步优化,处理。

编译器后端(backend)
编译器后端主要负责分析,优化中间代码(Intermediate representation)以及生成机器代码(Code Generation)。

一般说来所有的编译器分析,优化,变型都可以分成两大类: 函数内(intraproceral)还是函数之间(interproceral)进行。很明显,函数间的分析,优化更准确,但需要更长的时间来完成。

编译器分析(compiler analysis)的对象是前端生成并传递过来的中间代码,现代的优化型编译器(optimizing compiler)常常用好几种层次的中间代码来表示程序,高层的中间代码(high level IR)接近输入的源程序的格式,与输入语言相关(language dependent),包含更多的全局性的信息,和源程序的结构;中层的中间代码(middle level IR)与输入语言无关,低层的中间代码(Low level IR)与机器语言类似。 不同的分析,优化发生在最适合的那一层中间代码上。

常见的编译分析有函数调用树(call tree),控制流程图(Control flow graph),以及在此基础上的 变量定义-使用,使用-定义链(define-use/use-define or u-d/d-u chain),变量别名分析(alias analysis),指针分析(pointer analysis),数据依赖分析(data dependence analysis)等等。

上述的程序分析结果是编译器优化(compiler optimization)和程序变形(compiler transformation)的前提条件。常见的优化和变新有:函数内嵌(inlining),无用代码删除(Dead code elimination),标准化循环结构(loop normalization),循环体展开(loop unrolling),循环体合并,分裂(loop fusion,loop fission),数组填充(array padding),等等。 优化和变形的目的是减少代码的长度,提高内存(memory),缓存(cache)的使用率,减少读写磁盘,访问网络数据的频率。更高级的优化甚至可以把序列化的代码(serial code)变成并行运算,多线程的代码(parallelized,multi-threaded code)。

机器代码的生成是优化变型后的中间代码转换成机器指令的过程。现代编译器主要采用生成汇编代码(assembly code)的策略,而不直接生成二进制的目标代码(binary object code)。即使在代码生成阶段,高级编译器仍然要做很多分析,优化,变形的工作。例如如何分配寄存器(register allocatioin),如何选择合适的机器指令(instruction selection),如何合并几句代码成一句等等。

编译语言与解释语言对比
许多人将高级程序语言分为两类: 编译型语言 和 解释型语言 。然而,实际上,这些语言中的大多数既可用编译型实现也可用解释型实现,分类实际上反映的是那种语言常见的实现方式。(但是,某些解释型语言,很难用编译型实现。比如那些允许 在线代码更改 的解释型语言。)

历史
上世纪50年代,IBM的John Backus带领一个研究小组对FORTRAN语言及其编译器进行开发。但由于当时人们对编译理论了解不多,开发工作变得既复杂又艰苦。与此同时,Noam Chomsky开始了他对自然语言结构的研究。他的发现最终使得编译器的结构异常简单,甚至还带有了一些自动化。Chomsky的研究导致了根据语言文法的难易程度以及识别它们所需要的算法来对语言分类。正如现在所称的Chomsky架构(Chomsky Hierarchy),它包括了文法的四个层次:0型文法、1型文法、2型文法和3型文法,且其中的每一个都是其前者的特殊情况。2型文法(或上下文无关文法)被证明是程序设计语言中最有用的,而且今天它已代表着程序设计语言结构的标准方式。分析问题(parsing problem,用于上下文无关文法识别的有效算法)的研究是在60年代和70年代,它相当完善的解决了这个问题。现在它已是编译原理中的一个标准部分。

有限状态自动机(Finite Automaton)和正则表达式(Regular Expression)同上下文无关文法紧密相关,它们与Chomsky的3型文法相对应。对它们的研究与Chomsky的研究几乎同时开始,并且引出了表示程序设计语言的单词的符号方式。

人们接着又深化了生成有效目标代码的方法,这就是最初的编译器,它们被一直使用至今。人们通常将其称为优化技术(Optimization Technique),但因其从未真正地得到过被优化了的目标代码而仅仅改进了它的有效性,因此实际上应称作代码改进技术(Code Improvement Technique)。

当分析问题变得好懂起来时,人们就在开发程序上花费了很大的功夫来研究这一部分的编译器自动构造。这些程序最初被称为编译器的编译器(Compiler-compiler),但更确切地应称为分析程序生成器(Parser Generator),这是因为它们仅仅能够自动处理编译的一部分。这些程序中最着名的是Yacc(Yet Another Compiler-compiler),它是由Steve Johnson在1975年为Unix系统编写的。类似的,有限状态自动机的研究也发展了一种称为扫描程序生成器(Scanner Generator)的工具,Lex(与Yacc同时,由Mike Lesk为Unix系统开发)是这其中的佼佼者。

在70年代后期和80年代早期,大量的项目都贯注于编译器其它部分的生成自动化,这其中就包括了代码生成。这些尝试并未取得多少成功,这大概是因为操作太复杂而人们又对其不甚了解。

编译器设计最近的发展包括:首先,编译器包括了更加复杂算法的应用程序它用于推断或简化程序中的信息;这又与更为复杂的程序设计语言的发展结合在一起。其中典型的有用于函数语言编译的Hindley-Milner类型检查的统一算法。其次,编译器已越来越成为基于窗口的交互开发环境(Interactive Development Environment,IDE)的一部分,它包括了编辑器、连接程序、调试程序以及项目管理程序。这样的IDE标准并没有多少,但是对标准的窗口环境进行开发已成为方向。另一方面,尽管近年来在编译原理领域进行了大量的研究,但是基本的编译器设计原理在近20年中都没有多大的改变,它现在正迅速地成为计算机科学课程中的中心环节。

在九十年代,作为GNU项目或其它开放源代码项目的一部分,许多免费编译器和编译器开发工具被开发出来。这些工具可用来编译所有的计算机程序语言。它们中的一些项目被认为是高质量的,而且对现代编译理论感性趣的人可以很容易的得到它们的免费源代码。

大约在1999年,SGI公布了他们的一个工业化的并行化优化编译器Pro64的源代码,后被全世界多个编译器研究小组用来做研究平台,并命名为Open64。Open64的设计结构好,分析优化全面,是编译器高级研究的理想平台。

编译器是一种特殊的程序,它可以把以特定编程语言写成的程序变为机器可以运行的机器码。我们把一个程序写好,这时我们利用的环境是文本编辑器。这时我程序把程序称为源程序。在此以后程序员可以运行相应的编译器,通过指定需要编译的文件的名称就可以把相应的源文件(通过一个复杂的过程)转化为机器码了。

编译器工作方法
首先编译器进行语法分析,也就是要把那些字符串分离出来。然后进行语义分析,就是把各个由语法分析分析出的语法单元的意义搞清楚。最后生成的是目标文件,我们也称为obj文件。再经过链接器的链接就可以生成最后的可执行代码了。有些时候我们需要把多个文件产生的目标文件进行链接,产生最后的代码。我们把一过程称为交叉链接。

Ⅷ 基于图结构应用《编码,译码器》的设计与实现 这个毕业设计应该从什么思路下手啊~~计算机专高手请指点

兄弟你这个论文有点难度了。不是随便拉拉就行了。得找专业书籍慢慢找和高人指导了。
我查到点不指导有没有用。
Turbo卷积码(TCC)是3G无线系统中所采用的前向错误校正(FEC)机制的整体部分。然而,Turbo译码器所带来的计算负担非常重,并不太适合采用传统DSP或RISC处理器实现。由于现场可编程逻辑阵列(FPGA)内在的并行结构,FPGA为解决3G基站收发器中所需要的符号速率FEC和其它计算密集的任务提供了一个高性能信号处理平台基础。

Turbo 编码

级联码方案(Concatenated coding schemes)是为了通过结合两个或更多相对简单的分量或构造模块码来获得较高的编码增益。Turbo码认为是对级联码结构的一种改进,其中采用迭代算法对相关的码序列进行译码。Turbo码是通过将两个或更多分量码应用到同一数据序列的不同交织版本上构成的。对于任何传统单分量编码,译码器的最后一级生成的都是硬判决译码数据位。为了使象Turbo码这样的级联码方案工作得更好,译码算法不应被限制为只能在译码器间传递硬判决。为最好地利用每个译码器获得的信息,译码算法必须可以实现软判决交换,而不是采用硬判决。对于采用两个分量码的系统,译码的概念是指将来自一个译码器的软判决输入到另一个译码器的输入,并将此过程重复几次以获得更好的判决,如图1所示 。

3GPP Turbo 编码器

图2为3GPP编码器。

输入数据流输入到RSC1,它为每个输入比特生成一个对等比特(Parity Bit)。输入数据还经过交织后由RSC2处理生成第二个对等比特流。
3GPP标准定义,输入块的长度在40至5114 位之间。编码器生成一个速率为1/3的包括原始输入位和两个对等位的系统码。通过打孔方法可以获得1/2编码速度的编码。递归系统编码器的实现比较直接,然而交织器则不那么简单,要比标准的卷积或块交织器复杂。

一旦将输入数据块长度K 提供给编码器以后,编码器将计算交织矩阵行数R和列数 C,并创建相应的交织数据结构。R 和 C 是数据块长度K的函数。在输入符号被加载到交织矩阵以后,那么将根据一定的顺序进行行间交换和列间交换。交换模式是根据块长度K选择的(即依赖于K)。行和列交换完成后,通过逐列读出交织矩阵数据就可以得到最终的交织序列。在数据读出时需要进行删减操作,以保证在输出中只有正确的输入符号,请注意,交织阵列包含的数据位通常比K个原始输入符号要多 ,因为R C>K。然后,新的序列经过RSC2编码生成第二个对等位流。
实现交织器的一种方法是在存储器中存储完整的交换序列。即,一旦K 给定,即调用一个初始化例程(运行在处理器上的软件例程或利用FPGA中的功能单元)生成相应的交换序列,然后将这一信息存储在存储器中。然而,这一方法需要大量的存储器。利用Virtex -E FPGA 技术提供的 4096位每块的片上存储器,将需要[5114 13/4096]=17个存储器块。

在我们的方法中,采用一个预处理引擎生成一个序列值(存储),这一序列值被存储起来,交织器地址发生器将使用这些序列值。这一硬件单元采用几个小型数据结构(素数表)来计算所需要的序列。这一准备过程需要的时钟周期数与信息块的长度成比例。例如,对于K=40的块需要280时钟周期,而对于最大块长度K=5114,则需要 5290个时钟周期。该过程只需要在块长度变化时进行。地址发生器利用这些更为紧凑的数据结构来实时生成交织地址。

3GPP Turbo 译码器

译码器包括两个MAP(最大后验概率)译码器和几个交织器。Turbo算法的优良的性能源于可以在两个MAP译码器间共享可靠性信息(extrinsic data,外数据,或称先验数据)。

在我们的设计中,MAP译码器采用的是Bahl, Cocke, Jelinek 和 Rajiv (BCJR) 算法。BCJR算法计算每个符号的最大后验对数似然率,并且是一种真正的软判决算法。考虑到数据是以块的形式传输的,因此可以在时间维中前向或反向搜索一个符号序列。对于任一序列,其出现概率都是单独符号出现概率的乘积。由于问题是线性的,因此序列概述可以利用概率的对数和来代替。

为了与一般文献中的习惯一致,我们将译码迭代的前向和反向状态概率分别利用 和 来表示。通常,BCJR算法要求在接收到整个信息后才开始解码。对于实时应用,这一限制可能太严格了。例如,3GPP Turbo译码器将需要大量存储器存储一个5114符号信息块的完全状态结构(state trellis)。对于单片FPGA设计来说,这需要的存储资源太多了。与维特比(Vitebi)算法类似,我们可以先从全零向量 O和数据{yk}(k 从 n 到 n-L) 开始反向迭代。L次反向迭代可获得非常好的 n-L近似值。只要L选择合适,最终的状态标志(state metric)就是正确的。可以利用这一性质在信息结束前就开始进行有效的位译码。

L 被称为收敛长度。其典型值大约是译码器约束长度的数倍(通常为5至10倍),并随着信噪比的降低而增加。

通常,Turbo译码算法将计算所有的 (对整块信息),将这些数值存储起来,然后在反向迭代中与反向状态概率一起用来计算新的外信息(extrinsic information,或称先验信息)。我们的设计中采用了窗口化方法。

译码过程以一个前向迭代开始,计算包含L 个接收符号的块i的 值。同时,对未来(i+1)块进行一个反向迭代(标号 )。对块i+1的反向迭代结束时,就获得了开始对块i 进行反向迭代所需要的正确的 初始向量。 与此同时对数似然函数(Lall)也在进行。 每一 和 处理过程都需要8个max* 操作 - 每个针对状态结构(tellis)中的8个结点之一。最终的对数似然计算需要14个并行max* 运算符。为了提供可接受的译码速率,在设计中采用了38个max* 功能单元。

从 C描述到FPGA设计

FPGA Turbo 编码译码器设计是利用基于C的设计和验证方法进行的,如图3所示。

算法开发阶段采用具有定点C类型的Art Library 来对定点计算的位真(bit-true)效应进行准确建模。在这一阶段考察了几种可能算法的定点性能。一旦选定正确的量化算法,就可利用A|rtDesignerPro创建一个专用DSP架构。A|rtDesignerPro的一个最强大的功能之一是可以插入和利用专用的数据通道核心(称为专用单元,ASU)。利用这些ASU加速器核心可以使我们处理Turbo译码器算法内在的计算复杂性。

A|rtDesignerPro可自动完成寄存器分配、调度和控制器生成。在Turbo编码译码器设计中, A|rtDesignerr的自动循环合并可获得最佳的;任务调度,MAP译码步骤的内部循环都只有一个周期长。

A|rtDesignerPro生成的最终结果是可综合的寄存器级(RT-level) VHDL或Verilog 描述。基于C的工具流支持FPGA专用功能。例如,可利用BlockRAM自动构造RAM,而寄存器文件也可利用分布式存储器而不是触发器来实现 。

最后,逻辑综合和Xilinx实施工具套件将RTL HDL 转换为 FPGA 配置位流。

FPGA Turbo 编码译码器实现

A|rtDesigner创建的Turbo编码器和译码器核心硬件结构包含许多专用ASU加速器。其中最重要的一个加速器完成max* 操作。max* 运算符根据下式计算两个幂值a 和 b:

max* (a,b)=ln(expc(a)+expc(b))。

如 图4所示, max* 运算是通过选择(a,b)最大值,并应用一个存储在查找表(LUT)中的校正因子近似进行的。这一近似算法非常适合利用Xilinx FPGA 实现,其中LUT是其最终基本构造单元。

结果

Turbo译码算法硬件字长的选择极大地影响总体性能。利用C-to-FPGA设计流程,这一定点分析是完全在C环境中完成的。结果示于图 5。

上图显示出了我们的浮点Turbo译码器算法和对应的定点算法之间的性能差别。仿真是在5114块长度、5次译码迭代和AWGN信道模型情况下进行的。结果清晰明显出性能的损失是非常小的。

我们的Turbo译码器的定点性能做为译码器迭代次数的函数 ,对于1.5 dB SNR,位错率为10-6。

译码器功能的实现非常具有挑战性,我们同时针对Virtex-E和 Virtex-II 器件进行了适配。Virtex-II 器件实施是采用运行在1.85 speedfile数据库上的Xilinx 4.1i 实施工具集完成的。利用XC2V1000BG575-5 FPGA实现的最终设计,达到了66 MHz 的时钟性能,消耗了3,060个逻辑片 和 16个块RAM。对于从40至 5114符号长度的块,采用5次译码迭代循环的情况下,译码器达到了2 至6.5 百万符号每秒(Msym/s)的吞吐量。编码器占用了903个逻辑片、3个块RAM并支持83 MHz时钟频率。对于从40至5114位的块长度,速率可达到9 至20 Msym/s。

能用上就好了,用不上别怪我。对不起哈~祝福你~

Ⅸ 编译器的工作原理

编译 是从源代码(通常为高级语言)到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码(通常为低级语言或机器语言)的翻译过程。然而,也存在从低级语言到高级语言的编译器,这类编译器中用来从由高级语言生成的低级语言代码重新生成高级语言代码的又被叫做反编译器。也有从一种高级语言生成另一种高级语言的编译器,或者生成一种需要进一步处理的的中间代码的编译器(又叫级联)。
典型的编译器输出是由包含入口点的名字和地址, 以及外部调用(到不在这个目标文件中的函数调用)的机器代码所组成的目标文件。一组目标文件,不必是同一编译器产生,但使用的编译器必需采用同样的输出格式,可以链接在一起并生成可以由用户直接执行的EXE,
所以我们电脑上的文件都是经过编译后的文件。

Ⅹ 编译器设计的内容简介

《编译器设计》是作者多年来在编译器领域中钻研、教学的成果,并以在该学科领域与学生的交流以及他们的反馈和研究作为依据。《编译器设计》全面介绍了编译器设计中的原理和技术,阐述了编译领域中的难点,并详细描述了编译器设计的各个阶段。
因为编译器的设计过程是将自动机理论、数据结构、算法、计算机体系结构和操作系统等领域知识进行综合的过程,所以编译器设计者必须要有较好的计算机科学理论的背景。《编译器设计》详细描述了各种类型的解析器,从最简单的递归下降和LL解析器到复杂的LR、规范LR和LALR解析器,尤其

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