文档介绍：西北工业大学
硕士学位论文
六十四位浮点乘加器的设计与实现
姓名:秦鹏
申请学位级别:硕士
专业:计算机系统结构
指导教师:樊晓桠
20030301
摘要·对于中所采取算法的选择和验证:实现了除法/倒数、倒本论文的研究内容是国防“十五”预研项目“专用高性能微处理器”的~部⒋砥飨低秤啥ǖ阒葱械ピ!⒏〉愕ピ!⒅噶頵数据、总线接口单元、存储管理单元组成,以流水和超标量方式执行指令。本论文完成浮点单元的算法研究与实现、数据通路的设计与实现、控制通路的设计与实现、低车募杉癋部分的验证,其中重点讨论萃返纳兼容,而微体系结构采用自主设计的技术路线。采用母卟愦紊杓方法使用镅栽赟工作站上运用判泄δ时序进行综合布线,最终将后端交付第三方公司采用本论文的研究工作包括:数平方根指令,优化了加法器面积。·惺萃返纳杓朴胧迪郑氐闶且桓乘加器的实现,包括尾数部分:部分积产生和选择单元、顾醯ピ!乙贫越滓莆黄鳌加法器、前导零判断逻辑和左移规格化单元;指数部分:指数产生单元、指数选择单元和指数调整单元。·锌刂仆返纳杓朴胧迪郑氐闶踔噶畹囊肼耄菹喙氐拇·墓δ芊抡妫捎昧种方式进行功能仿真。·酆现薪械谋嗦胗呕饕D康氖翘岣呱杓频乃俣取·氖毙蚍抡妗通过本论文的研究为设计具有自主知识产权的嵌入式微处理器积累了经验。关键词:現,数据通路,控制通路,功能仿真,时序仿真综合,计与实现。本课题组设计的酒噶钕低秤隡镜腜真,运用⒚坠ひ胀镀理,异常的处理以及舍入。西北工业大学硕士论文分。
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济发展和国防建设都具有十分重大的意义。作为信息处理核心的微燃焉第一章绪论甀课题背景及来源础,而信息技术的基础是微电子技术,:多采用流水形式;采用片上灰肓俗诺某朔ㄆ骱统整数运算部件和浮点运算部件在每个时钟周期执行多条指令:乘除法器采用了更先目前人类社会的发展已经进入了信息时代。各种信息技术构成了信息时代的基透到通信、家电、铁路、石油、煤矿、商务等与人们常生活密切相关的各行各业,尤其深刻地影响着武器装备、航空、航天、航海等国防领域。计算机自年问世以来,经历了许多重要的变革,从复杂指令集逑到峁故瞧渲凶钗按蟮谋涓镏弧⒋砥髟甏跗诔现,主要有研制的性能指标明显比要好。从年起一些大型半导体厂商推出第二代商业化的法器等。第~、二代的芯片工艺者在⒚滓陨希畲缶骞苁羌甘Γ耗也较大。进入年代,微处理器发展很快,出现了性能更高的第三代芯片。主要有的耙院蟮南盗校琒器。其主要特点是:采用了超标量、超流水线或超常指令字等指令集并行技术,使进的快速算法,增加规模的同时,明显提高了运算速度。随着半导体工艺技术的进步和浮点处理器设计技术的发展,浮点处理器经历了幽数字协处理器,到集成于微处理器中的单个浮点处理单元,到集成多个浮点处理年瞥⒋砥鞯氖焙蚓统浞秩鲜兜礁〉愦砟芰Φ闹年公布的〉闼闶醣曜既ḿ嫒荨年推出男砥,没有与曜技嫒荨与使用相同的计算内核,实际计算速度也相同,而且有时由于胄砥鞯通信丌销,造成系列都采用位数据总线接口,限制了数据传输的速度。年,瞥的协处理器芟呓涌诶┐笪唬矣隱芍立蚓ḿ蛑噶罴,退固垢4笱У腗龋飨微处理器,主要有的系列、腡盗小镜腟处理器等。这~时期浮点部件的主要特点是:功能少,系列,盗写单元等不同阶段。要性。紧接着年推出了/的浮点处理扩展,它不能与曜技嫒荨晖瞥龅开始支持与囊觳讲僮鳎雌淠诓靠西北工业大学硕士论文
尉如也是与只俱增的,另外在嵌入式矫鍹/、菴公司更是异军以采用与耆ú煌氖敝樱榛钚源蟆K婧笥滞瞥隽耸视Σ煌猛酒嫒羽П荆将乱序执行和猜测执行与寄存器重命名和转移预测相结合,有较高的性能。令与浮点指令工作切换的速度,浮点性能比同主频的处理器要好。世纪初虷ê献骺7⒖7判缘腎逑到峁沟晃⒋砥鞑废这位中国的产业会有飞速发展,而作为中国产业的心脏——中国自主知谈产一场大的技术变革。集成电路的线宽正从深亚微米走向超深亚微米:技术在迅如等。虽然盗斜纫酝拇砥餍阅芤:煤芏啵钦体系结构并没有大的改变,浮点计算内核的功能基本没变,仅执行速度有了显著的年瞥龅标志着浮点处理器发展的一个飞跃。在功能上它包含一个逑到峁沟母叨攘魉迪和一个片上增强。由于片上消除了昂贵的隖通信开销,而且可以利用同片透叨攘魉考芤杂布市淼淖畲笏俣裙ぷ鳌特点的峁埂2捎昧硕喔隽魉叩某炅恐葱屑际酰〉愕ピR彩橇魉现。虽然浮点单元已经设置单独的乘法器和除法器,数据接口已经扩展为位,但辉傧驪是浴┡蛘桶姹荆晔鞘迪至内核,用指令对噶罴辛四D獾陌姹尽K捎昧硕葱薪峁梗年峁┝,并且从位发展到位。魑籖际醯牧焱费颍4戳籖扑愕男率贝1列莆狪系