基于微程序控制的浮點運算模型機的設計與實現(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能力的重要衡量標準。本課題是基于研究浮點運算及模型機設計的方向上，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計是在定點運算模型機的基礎上進行的擴展性研究設計。現(xiàn)有的模型機提供的是定點運算功能，模型機設計的基礎是基于馮·諾

2、依曼結構，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計實現(xiàn)。在浮點運算模型機設計過程中，首先依據(jù)浮點數(shù)標準IEEE754設計出切合本模型機的浮點數(shù)，并參照精簡指令集設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條功能指令構成。整個浮點運算模型機的核心設計主要是浮點運算器的設計，在該設計中首先進行浮點運算流程設計并根據(jù)該流程將運算器的設計劃分為對階移位模塊、尾數(shù)運算模塊、結果處理模塊。其中在

3、結果處理模塊中，主要進行的是運算結果的規(guī)格化，同時由于階碼及尾數(shù)的相關處理會導致數(shù)據(jù)的溢出，因此在該模塊需要設計溢出狀況的標志位的置位。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計，在輔助模塊及指令系統(tǒng)需要相應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。同時對開拓學生自主實驗內容，對學習