嵌入式FPU微指令控制模块的设计与实现
1 引言
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/171660.htm设计研究适用于国防和民用需求的高性能、高精度的微处理器（MPU），已经变得十分重要和迫切。为了处理大量实数数据，并考虑计算精度和实时性，需要将MPU单独分离出来一部分进行浮点运算，像现在的高档数字信号处理芯片（DSP）都含有一个FPU，所以研制高性能的浮点运算单元IP具有重要意义[1]。
微程序的概念和原理是由剑桥大学数学教研室教授M.V.Wilks在1951年第一次提出的[2]，但随后15年，由于控制存储器的问题制约了微程序技术的发展。由于LSI和VLSI 控制存储器的发展，微程序在微型机中已经开始起着重要作用。
微程序控制器的性能是提高处理速度的关键因素之一。本论文关于微程序控制器的研究是基于哈尔滨工业大学（威海）微电子中心32位FPU的设计，其采用了微指令控制的方法，用门级完成相关模块的设计，通过布局布线后的结果看出，该设计规模小、速度高，非常适合嵌入式应用。
2 微程序控制器的结构及设计
在微处理器中产生控制信号一般由微程序和状态机两种方法实现，其中微程序属于固件。微程序控制器输出的微指令用来控制整个FPU工作[3]。一条微程序一般由操作控制和顺序控制两大部分组成。控制部分用来管理和指挥FPU的工作[4]。微程序的顺序控制部分用来决定产生下一条微指令的地址。微程序控制器有其自身的优点，比如：具有规整性、灵活性和可维护性等一系列优点。本设计的微程序控制器的结构如图1所示。
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