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浮点处理单元结构和算法研究

付娟  
【摘要】: 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”的一部分。 论文主要完成浮点处理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。 作者参予设计的PowerPc603e芯片,指令系统与Motorola公司的PowerPc603e兼容,而微体系结构采用自主设计的技术路线。PowerPc603e微处理器系统由定点执行单元、浮点单元、指令(数据)Cache、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。 论文的研究工作包括: ·研究浮点算法,主要包括加减法、乘法、除法、开平方以及CORDIC(COordinate Rotation Digital Computer)算法。 ·对PowerPc603e浮点处理单元(FPU)中采取算法的进行选择和验证,主要包括:改进的Booth算法和Goldschmidt算法。 ·FPU中数据通路的设计与实现:重点是一个64bit乘加器的实现,包括部分积产生和选择单元、wallace压缩单元、161bit加法器。 ·FPU中控制通路的设计与实现:重点是51条指令的译码,数据相关的处理,异常的处理以及舍入。 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。


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