AVR32 Core体系结构采样一个7级流水线和3个并行通道,支持数据的前向和无顺序的操作。它使用指针运算来使存取操作所花的时钟数最少。AVR32结构具有支持8位、16位、32位和64位字节宽度的存取指令。这些指令与指令运算相结合,可以访问表、数据结构和随机数据。载入字节与半字的指令都具有符号选项和数值的0扩展。载入多个寄存器指令(ldm)在子程序返回时和存储的多个指令共同使用,从指令缓存中读取两个寄存器。该指令能够用来从子程序返回,最后写的寄存器是程序计数器。这样就不用在子程序的最后运行返回指令。

AVR32指令集结构由16/32位无模式指令组成,它们以一种迭代的过程开发而成,以目标算法和编译性能为基准。它包括单周期SAD、FFT、iDTC、向量乘法、蝶形Viterbi、块密码算法、并行阵列算法操作,还有Java和RISC指令。单指令多数据(SIMD)指令包括单周期8位或16位向量加减,并伴随可选的饱和或对分、求平均、最大/最小、绝对值、移位和加减运算。

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