基于ARMv7浮點指令集的FPU設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、本文深入研究了浮點部件體系結(jié)構(gòu)及其設(shè)計實現(xiàn)方法，并基于ARM的浮點指令集設(shè)計實現(xiàn)了一款支持單、雙精度浮點運算的FPU。設(shè)計的FPU共實現(xiàn)了28條浮點指令，其中包括浮點加減、浮點乘、浮點乘加融合、浮點乘加、浮點除法、浮點平方根以及浮點數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化和存儲、加載指令。采用5級流水的方式實現(xiàn)，F(xiàn)PU采用算數(shù)運算部件共用舍入部件的結(jié)構(gòu)。設(shè)計了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部件、浮點乘加融合部件、數(shù)據(jù)存儲部件、除法部件。其中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部件、浮點乘加融合部件、數(shù)據(jù)存儲部件采用了

2、全流水的方式實現(xiàn)，三個部件能夠并行的執(zhí)行指令。
　　文中的浮點除法部件在 SRT算法的基礎(chǔ)上進行了改進，使得改進后的除法器能夠兼容開方指令的執(zhí)行，相比傳統(tǒng)的SRT除法器，改進后的除法器減少了除法和開方指令的執(zhí)行周期。在最優(yōu)情況下執(zhí)行除法指令的周期數(shù)僅為傳統(tǒng)SRT除法器的一半。改進后的除法器在SMIC0.13μm工藝庫下，使用Design Complier綜合，并優(yōu)化調(diào)整關(guān)鍵路徑，使得其關(guān)鍵路徑延時控制在5ns以內(nèi)。
　　浮點