基于微程序控制的浮點運算模型機的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機的發(fā)展，浮點運算的高精度特性使其在計算機設(shè)計與發(fā)展中扮演越來越重要的角色，浮點運算由協(xié)處理器的身份到合成在處理器中其在處理器的份量逐步加重。浮點運算的運算性能和速度現(xiàn)已成為衡量CPU能力的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。本課題是基于研究浮點運算及模型機設(shè)計的方向上，實現(xiàn)并完成了微程序控制的浮點運算模型機。
　　浮點運算模型機的設(shè)計是在定點運算模型機的基礎(chǔ)上進行的擴展性研究設(shè)計。現(xiàn)有的模型機提供的是定點運算功能，模型機設(shè)計的基礎(chǔ)是基于馮·諾

2、依曼結(jié)構(gòu)，即其將計算機劃分為運算器模塊、控制器模塊、存儲器模塊及其他輔助模塊進行設(shè)計實現(xiàn)。在浮點運算模型機設(shè)計過程中，首先依據(jù)浮點數(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE754設(shè)計出切合本模型機的浮點數(shù)，并參照精簡指令集設(shè)計出浮點運算模型機指令系統(tǒng)，其中指令系統(tǒng)是由3條面板指令和23條功能指令構(gòu)成。整個浮點運算模型機的核心設(shè)計主要是浮點運算器的設(shè)計，在該設(shè)計中首先進行浮點運算流程設(shè)計并根據(jù)該流程將運算器的設(shè)計劃分為對階移位模塊、尾數(shù)運算模塊、結(jié)果處理模塊。其中在

3、結(jié)果處理模塊中，主要進行的是運算結(jié)果的規(guī)格化，同時由于階碼及尾數(shù)的相關(guān)處理會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的溢出，因此在該模塊需要設(shè)計溢出狀況的標(biāo)志位的置位。浮點運算模型機是基于微程序控制的定點運算模型機上的研究設(shè)計，在輔助模塊及指令系統(tǒng)需要相應(yīng)的改進才能完成浮點運算整機的實現(xiàn)。
　　浮點運算模型機是對定點運算模型機的功能的擴展和改進。與定點運算模型機相比，在運算器處理數(shù)據(jù)的范圍有了很大的擴展，提高了運算處理數(shù)據(jù)精度。同時對開拓學(xué)生自主實驗內(nèi)容，對學(xué)習(xí)