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动态重构技术为实现高效能的通用处理器系统提供了强大的技术支持,在解决应用多样性问题的同时,提高了片上资源利用率,降低了设计复杂性、成本和功耗。本文阐述了处理器的发展和动态重构的处理器体系的技术优势,将动态重构技术与通用处理器技术相结合,在单片FPGA上实现支持多个SSE(Streaming SIMD Extensions,单指令多数据流扩展)指令集的动态指令集计算机处理器(DISC CPU)自重构体系结构。本文设计了可实现Intel SSE指令集中部分整数运算的精简指令集处理器(RISC_CPU)。首先,根据不同的SSE指令集处理的对象不同,设计了不同的RISC_CPU;其次,根据动态重构技术可时分复用片上资源的优势,设计了可动态自重构的DISC_CPU;最后,在Virtex-ⅡPro开发平台上验证了不同指令集间的动态自重构过程,验证了设计方法的可行性,为实现动态指令集计算机的设计奠定了基础。通过对DISC_CPU自重构体系结构的设计结果分析,得出了以下结论:(1)多个RISC_CPU时分复用同一块可重构区域,提高了片上资源利用率;(2)每个RISC_CPU可单独设计,相互之间没有交叉,降低了设计复杂性;(3)在系统运行时,没有用到的RISC_CPU不占用器件资源,降低了系统运行的静态功耗;(4)用于系统配置的重构文件存储在CF卡中,当系统功能增加时,可通过增加配置文件达到系统升级的目的,这样可以缩短设计周期,降低设计成本;(5)基于自重构技术的DISC_CPU可满足现代处理器设计周期缩短、变化更新快、实现高效能通用处理芯片的设计要求。