嵌入式FPU微指令控制模塊的設計與實(shí)現

一般來(lái)講，設計驗證方法包括兩大類(lèi)：模擬的方法和形式化的方法。本設計采用模擬的方法。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(lèi)是直接激勵生成；一類(lèi)是隨機激勵生成。本設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。輔助模塊包括指數運算模塊、尾數運算模塊和符號運算模塊。比較結果輸出模塊包括運用設計規范指定的結果與驗證模塊輸出的結果進(jìn)行比較。

4.結論

32位FPU中微程序控制器的設計經(jīng)仿真驗證證明它的功能是完全能滿(mǎn)足IEEE754標準的FPU的控制功能。在設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(mén)級設計方法。通過(guò)布局布線(xiàn)后的結果看出，該設計規模小、速度高，非常適合嵌入式應用。此微程序控制器可以在所有滿(mǎn)足IEEE754標準的浮點(diǎn)處理器中使用，提高了設計的效率和可靠性，加快了設計周期。

本文作者的創(chuàng )新點(diǎn)：采用微程序控制的設計方法，同時(shí)采用門(mén)級設計方法，所以規模小，速度快。通過(guò)Modelsim仿真，完全滿(mǎn)足符合IEEE754標準的浮點(diǎn)處理器的應用。

參考文獻
[1]李六杏，周?chē)?一種用于SOC中快速乘法器的設計[J].微計算機信息，2007，23，4-2：155-157.
[2]楊波，高德遠. 微程序控制器的設計與實(shí)現[J]，計算機工程與應用，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.