微电子技术发展迅速,工艺特征尺寸目前已下降到90nm的水平,并逐步趋于成熟.随着VLSI工艺技术的提升,高性能处理器的主频也越来越高.但是,工艺特征线宽下降的空间越来越小,各种寄生效应使得单纯通过缩小线宽提高处理器频率而达到高性能的设计方法变得困难重重,采用先进的并行体系结构成为通用处理器发展的新方向.始于FPGA的重构思想为处理器的结构设计提供了新的选择.重构处理器通过在芯片内预制运算单元,按照处理器运算的需求,随时复用这些单元,通过改变它们之间的连接关系,重构出新功能的运算部件,从而使处理器的功能可由用户按需要订制,同时不会增加相应的功能部件和芯片的面积.重构技术的应用使得处理器具有灵活的应用能力、较强的运算能力、更高的复用度、更低的成本和较低的功耗.重构思想与VLIW(超长指令字)和SIMD(单指令多数据)体系结构并不矛盾,相反,可以充分利用这些体系结构中并行的数据通路,实现对多种宽度数据的灵活运算.本文研究的重点是如何实现乘法的重构运算.通过不断实践,提出了用两个、三个、四个乘法器重构一个新的双倍位宽的乘法累加器的算法和电路,其中四个乘法器实现重构的方案经过了投片验证,实测结果表明该32位数据宽度的重构乘法累加器可以工作在7ns.本文对单周期重构计算的实现方式提出了应用自定时技术实现,以缩小芯片面积.由于低位宽的单元运算部件对重构的新运算部件性能有很大的影响,本文对高性能的运算单元设计也进行了讨论,同时给出了多操作数ALU的设计实现.本文试图总结一套通用DSP处理器的设计方法,为以后的继续设计提供参考,使项目设计过程的时间安排、任务划分有依可循.本文对于芯片的测试方法、芯片FPGA测试以及芯片测试项目进行了探讨,提出并验证了一种实时混响音频信号处理系统的方案和其它几种音频信号处理方法.