【技术实现步骤摘要】
一种空间远距离传输数据编解码指令集系统及计算系统
[0001]本专利技术涉及空间远距离传输关键数据处理计算机体系架构和处理器微结构
，更具体的说是涉及一种空间远距离传输数据编解码指令集系统及计算系统。
技术介绍
[0002]随着星链卫星的持续增加及长期发射，空间飞行器数量急遽增多，这也给星地信息传输带来了大量干扰；空间远距离传输系统需要持续对地发送数据信息，包括中继转发、延时下行、在轨处理结果等关键信息，也包括星间数据通信数据，由于空间通信交互传输的信息往往较为关键，在传输过程中一般需要进行编码、解码计算实现信息的纠检错及其它编码。
[0003]而卫星计算机在上述处理过程中常见的卷积码、RS编码、AES、SM4等计算往往需要耗费大量的计算资源；在空间远距离传输系统中，特别是深空探测领域，关键数据信息可能瞬时达到1~10Gbps量级，传统的设计方法一般采用宇航数字逻辑器件搭建编码逻辑或者通用处理器计算，G比特级每秒数据的处理往往导致占用大量资源或计算时间，降低了逻辑资源利用和星地交互效率。
[0004]目前，采用基于RISC架构的关键数据编解码处理专用加速指令集，虽然既能够满足算法灵活修改应用又能够提高测控通信的时效性，又能够实现空间远距离传输处理结果的可靠安全传输。
[0005]但是，传统的RISC架构诸如MIPS、ARM和RISC
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V等依靠与、或、非等逻辑指令完成编码计算，同时依赖条件、循环指令控制流程，降低了计算效率，特别是在复杂编码计算（如SM4）时难以提高处理...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种空间远距离传输数据编解码指令集系统，其特征在于，包括扩展指令集编码，用于进行编码处理指令集；扩展指令集编码为28位等长的指令集编码格式，支持8个32位通用功能寄存器，包括定长的操作码字段OpCode、第一寄存器索引字段R
a
、第二寄存器索引字段R
b
、第三寄存器索引字段R
c
、第四寄存器索引字段R
d
和立即数字段imm；编码处理指令集包括：伽罗华域乘法指令gfmu、向量计算指令compvec、B向量写入指令compvbwr、S盒查找表写入指令sboxcpy和S盒查询指令sboxinq；gfmu指令，用于完成通用功能寄存器之间的伽罗华域乘法操作；compvec指令，用于完成内存中地址向量A和地址向量C的加、减、乘、除、与、或、非、异或、左旋转移位和右旋转移位操作，结果存入地址向量C；compvbwr指令，用于以DMA形式完成向向量B写入向量处理所需要的数据；sboxcpy指令，用于写入查询表格数据，以完成查询预置表的写入；sboxing指令，用于实现写入数据的编码操作输出功能。2.根据权利要求1所述的一种空间远距离传输数据编解码指令集系统，其特征在于，操作码字段OpCode，用于区分各指令实现的不同功能，各个指令中只有寄存器编号的标识，各指令操作的参数由寄存器内部数值区分。3.根据权利要求1所述的一种空间远距离传输数据编解码指令集系统，其特征在于，gfmu指令从寄存器R
a
获得被乘数，从寄存器R
b
获得被乘数，伽罗华域乘法结果存入；compvec指令从寄存器R
a
获得计算向量A的初始地址，以及结果存储向量C的初始地址；从寄存器R
b
获得计算向量A和向量C数据的选取间隔和长度；从寄存器R
c
获得计算类型和B向量类型；从寄存器R
d
获得B向量的常数数值；compvbwr指令从寄存器R
a
获得计算向量B的初始地址；从寄存器R
b
获得计算向量B的选取间隔和长度；sboxcpy指令从寄存器R
a
获得写入数据的起始地址；从寄存器R
b
获得写入数据长度；从寄存器R
c
获得存储类型；sboxing指令从寄存器R
a
获得写入需要查询数据的起始地址和存入目标地址；从寄存器R
b
获得查询长度；从寄存器R
c
获得存入数据间隔及存入数据长度；从寄存器R
d
获得查询类型和输出类型。4.根据权利要求1所述的一种空间远距离传输数据编解码指令集系统，其特征在于，gfmu指令，汇编格式为gfmuR
a
,R
b
,R
c
；其中，R
a
、R
b
和R
c
为8个寄存器中的任意三个，用于通过寄存器的低8位存放伽罗华域乘法中的被乘数、乘数以及乘法结果。5.根据权利要求1所述的一种空间远距离传输数据编解码指令集系统，其特征在于，compvec指令，汇编格式为compvecR
a
技术研发人员：黄丹，禹霁阳，杨天宝，肖雄，程思玮，卢玲，闫欢，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：
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