32位浮點(diǎn)DSP數(shù)據(jù)通路的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)字信號(hào)處理器在眾多需要進(jìn)行高速數(shù)據(jù)處理的領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。隨著多媒體處理對(duì)精度要求的不斷提高，各DSP生產(chǎn)廠家陸續(xù)推出了各自的32位浮點(diǎn)DSP處理器。設(shè)計(jì)有自主產(chǎn)權(quán)的DSP處理器IP核，對(duì)于國內(nèi)自主研制高端SOC產(chǎn)品，具有很高的實(shí)用價(jià)值。 論文結(jié)合預(yù)研課題，參與完成了一款與ADSP-2106xSHARC指令集兼容的32位浮點(diǎn)DSP處理器IP核設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)完成了其中的數(shù)據(jù)通路的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。本文的主要研究工作包括： 1、

2、分析研究了浮點(diǎn)加減法、乘法、倒數(shù)和倒數(shù)平方根等指令和處理器流程，確定了運(yùn)算部件的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)，將浮點(diǎn)尾數(shù)處理與定點(diǎn)運(yùn)算統(tǒng)一成2-補(bǔ)碼進(jìn)行設(shè)計(jì)； 2、借鑒現(xiàn)有的改進(jìn)Two-Path算法，結(jié)合ADSP-2106xSHARC浮點(diǎn)舍入處理的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種浮點(diǎn)Two-Path加法運(yùn)算數(shù)據(jù)通路，與基本浮點(diǎn)加法運(yùn)算通路相比，減少了關(guān)鍵路徑的長(zhǎng)度； 3、采用基4的Booth算法和4-2壓縮樹，設(shè)計(jì)了一個(gè)硬件乘法器，并實(shí)現(xiàn)了與Two-P

3、ath加法運(yùn)算數(shù)據(jù)通路的2個(gè)CLA加法器共享，減小了數(shù)據(jù)通路的面積； 4、基于查找表算法，設(shè)計(jì)了浮點(diǎn)倒數(shù)和倒數(shù)平方根運(yùn)算的數(shù)據(jù)通路，并計(jì)算確定了ROM初值； 5、完成了ADSP-2106xSHARC兼容的浮點(diǎn)DSP處理器IP核的數(shù)據(jù)通路設(shè)計(jì)及Verilog編碼，其中包括加法器、乘法器、移位器等運(yùn)算單元的實(shí)現(xiàn)，完成了數(shù)據(jù)通路中各模塊和整體數(shù)據(jù)通路的仿真驗(yàn)證。 論文的工作對(duì)進(jìn)一步開展浮點(diǎn)DSP處理器的設(shè)計(jì)研究工作打下