粗粒度可重构架构(Coarse-Grained Reconfigurable Architecture,CGRA)是近年来兴起的一种兼具灵活性和高能效的领域专用处理架构,一定程度上填补了专用集成电路和通用处理器之间的空白。然而,CGRA受限于数据流驱动特性,对于大量应用场景中出现的if-then-else(ITE)和nested if-then-else(NITE)型控制流无法高效处理。而基于状态的完全条件执行(State-based Full Predication,SFP)策略,作为一种主流解决方法,虽然可以实现ITE和NITE的基本功能,但仍存在由状态寄存器改写等冗余操作所导致的处理性能低的问题。本文设计了一种基于标签的完全条件执行策略(Tag-based Full Predication,TFP),将伪分支SFP(PSFP)中基于标签的唤醒机制拓展并应用于操作无效化。TFP策略相对于现存策略的改进之处不仅在于以标签异同决定操作执行与否,而且在于采用分布式操作无效化和并行化标签改写机制,消除了传统SFP中因集中式状态转移而引入的串行冗余操作。此外在功耗优化方面,本文利用现有门控时钟方法,通过减少操作无效化时计算单元的寄存器的翻转,降低动态功耗。本文对所改进的方案进行了硬件架构设计和FPGA综合实现,并分别对基于伪分支和计数器唤醒(CSFP)的两种SFP方案进行了RTL复现。本文从Mibench和SPEC CPU2006基准测试集中,提取了具有ITE和NITE结构的循环程序段作为负载应用,并手工映射至CGRA硬件架构。通过比对Vivado环境中的RTL级仿真结果与C程序运行结果,本文对架构设计的功能正确性进行了验证,并在此基础上分别对性能和功耗进行了对比评估。实验结果表明,相比于传统PSFP和CSFP方法,本方案性能提升30%以上,功耗开销增加10%以内。冗余操作的消除直接带来了性能的提升。