嵌入式FPU微指令控制模塊的設(shè)計與實現(xiàn)

一般來講，設(shè)計驗證方法包括兩大類：模擬的方法和形式化的方法。本設(shè)計采用模擬的方法。模擬驗證環(huán)境如圖3所示，運用基于斷言的驗證方法，主要分為三大部分：激勵部分、待測模塊和驗證比較模塊。

圖3 模擬驗證環(huán)境

一般情況下，激勵的生成方法有兩種：一類是直接激勵生成；一類是隨機激勵生成。本設(shè)計兩種方法都使用了，對于正常的加減乘除等運算采用了隨機生成激勵（約束性隨機），而對于其他邊角情況使用了直接激勵，特別各種異常情況。輔助模塊包括指數(shù)運算模塊、尾數(shù)運算模塊和符號運算模塊。比較結(jié)果輸出模塊包括運用設(shè)計規(guī)范指定的結(jié)果與驗證模塊輸出的結(jié)果進行比較。

4.結(jié)論

32位FPU中微程序控制器的設(shè)計經(jīng)仿真驗證證明它的功能是完全能滿足IEEE754標(biāo)準(zhǔn)的FPU的控制功能。在設(shè)計中采用了多入口地址等提高微程序控制能力的方法。為了提高電路性能，使用門級設(shè)計方法。通過布局布線后的結(jié)果看出，該設(shè)計規(guī)模小、速度高，非常適合嵌入式應(yīng)用。此微程序控制器可以在所有滿足IEEE754標(biāo)準(zhǔn)的浮點處理器中使用，提高了設(shè)計的效率和可靠性，加快了設(shè)計周期。

本文作者的創(chuàng)新點：采用微程序控制的設(shè)計方法，同時采用門級設(shè)計方法，所以規(guī)模小，速度快。通過Modelsim仿真，完全滿足符合IEEE754標(biāo)準(zhǔn)的浮點處理器的應(yīng)用。

參考文獻
[1]李六杏，周國祥.一種用于SOC中快速乘法器的設(shè)計[J].微計算機信息，2007，23，4-2：155-157.
[2]楊波，高德遠. 微程序控制器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]，計算機工程與應(yīng)用，2001，7：27-29.
[3]Intel: intel82C288 Series Reference [M]. 1984.50-61.
[4]David A.Patterson, John L. Hennessy, Computer Organazaiton Design[M], Morgan Kaufmann Publishers, inc,2002 316-324
[5] ANSI/IEEE Standard 754-1985: IEEE Standard for Binary Floating-Point Arithmetic[M]. Poscataway, NJ: IEEE Press, 1985.