基于微程序控制的浮點(diǎn)運(yùn)算模型機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，浮點(diǎn)運(yùn)算的高精度特性使其在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與發(fā)展中扮演越來越重要的角色，浮點(diǎn)運(yùn)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(diǎn)運(yùn)算的運(yùn)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(diǎn)運(yùn)算及模型機(jī)設(shè)計(jì)的方向上，實(shí)現(xiàn)并完成了微程序控制的浮點(diǎn)運(yùn)算模型機(jī)。
　　浮點(diǎn)運(yùn)算模型機(jī)的設(shè)計(jì)是在定點(diǎn)運(yùn)算模型機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的擴(kuò)展性研究設(shè)計(jì)?，F(xiàn)有的模型機(jī)提供的是定點(diǎn)運(yùn)算功能，模型機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是基于馮·諾

2、依曼結(jié)構(gòu)，即其將計(jì)算機(jī)劃分為運(yùn)算器模塊、控制器模塊、存儲(chǔ)器模塊及其他輔助模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。在浮點(diǎn)運(yùn)算模型機(jī)設(shè)計(jì)過程中，首先依據(jù)浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE754設(shè)計(jì)出切合本模型機(jī)的浮點(diǎn)數(shù)，并參照精簡指令集設(shè)計(jì)出浮點(diǎn)運(yùn)算模型機(jī)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(gè)浮點(diǎn)運(yùn)算模型機(jī)的核心設(shè)計(jì)主要是浮點(diǎn)運(yùn)算器的設(shè)計(jì)，在該設(shè)計(jì)中首先進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算流程設(shè)計(jì)并根據(jù)該流程將運(yùn)算器的設(shè)計(jì)劃分為對(duì)階移位模塊、尾數(shù)運(yùn)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(jìn)行的是運(yùn)算結(jié)果的規(guī)格化，同時(shí)由于階碼及尾數(shù)的相關(guān)處理會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的溢出，因此在該模塊需要設(shè)計(jì)溢出狀況的標(biāo)志位的置位。浮點(diǎn)運(yùn)算模型機(jī)是基于微程序控制的定點(diǎn)運(yùn)算模型機(jī)上的研究設(shè)計(jì)，在輔助模塊及指令系統(tǒng)需要相應(yīng)的改進(jìn)才能完成浮點(diǎn)運(yùn)算整機(jī)的實(shí)現(xiàn)。
　　浮點(diǎn)運(yùn)算模型機(jī)是對(duì)定點(diǎn)運(yùn)算模型機(jī)的功能的擴(kuò)展和改進(jìn)。與定點(diǎn)運(yùn)算模型機(jī)相比，在運(yùn)算器處理數(shù)據(jù)的范圍有了很大的擴(kuò)展，提高了運(yùn)算處理數(shù)據(jù)精度。同時(shí)對(duì)開拓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)學(xué)習(xí)