《ARM11的2D-DCT_IDCT协处理器设计》这篇论文主要探讨了一种基于ARM11处理器的2D-DCT（离散余弦变换）/IDCT（逆离散余弦变换）协处理器的硬件单元设计。这种协处理器被用于以ARM11为核心的系统级芯片（SoC）中，其目的是为了高效地执行二维DCT和IDCT变换，特别是在图像和视频处理领域，这些变换对于数据压缩至关重要。
DCT是一种常见的信号处理技术，常用于图像和视频的压缩，如MPEG2/4和H.264编码标准中。然而，DCT的计算复杂度较高，传统的软件实现方式会消耗大量的处理器资源，影响实时解码的性能。因此，通过硬件加速来实现DCT变换成为了一种有效的解决方案，它可以减轻处理器负担，使系统在较低频率和功耗下也能实现实时视频处理。
文中提到了几种快速DCT算法，包括FFTW、W.H.Chen算法、B.G.Lee算法以及Loeffler算法。Loeffler算法因其较低的乘法次数而备受推崇，被认为具有较好的代表性和效率。在系统结构设计方面，传统的DCT硬件运算单元通常作为视频处理硬件的一部分或者通过总线连接到系统总线上，这限制了其灵活性，并且使得与其他硬件组件的集成变得复杂。
论文提出了一种创新的系统架构，即采用协处理器的方式来实现2D-DCT/IDCT变换。这种协处理器直接与ARM11处理器相连，保持了设计的独立性，便于调整和优化。协处理器的引入也使得硬件和软件能够更紧密地协作，简化了软硬件之间的交互。
设计中采用了Loeffler算法并对其进行了优化，以适应硬件流水线的实现，从而提高了运算速度。设计的目标是处理8x8像素块的二维DCT/IDCT变换，并确保计算精度。在90纳米工艺下，该协处理器能在500MHz以上的频率稳定运行，展示了优秀的性能。
这篇论文详细阐述了基于ARM11的2D-DCT/IDCT协处理器的设计理念、实现方法和测试分析，为实现高性能、低功耗的图像和视频处理提供了新的思路。通过硬件加速，不仅提升了系统的处理能力，还降低了对主处理器的压力，为实时视频编解码提供了有力的支持。
