为了便于数字信号处理器（DSP）的架构探索，提出了一种全新的基于Gem5模拟器Atomic模型，为顺序多发射、多级执行的DSP进行周期精度高效建模的通用方法。通过修改Atomic现有的三级流水线，添加一级新的流水线，达到了在Gem5中为DSP进行周期精度仿真的目的；通过硬件表格类的设计，改变Gem5指令集与处理器的耦合，达到了在Gem5中为DSP进行快速高效建模的目的。运行基准测试程序Dhrystone2的结果表明，该建模方法得到的周期信息与RTL硬件代码的仿真结果相同。而对代码的统计表明，该建模方法能提高代码的复用率和可维护性，使建模能快速响应设计，缩短DSP设计迭代周期。