嵌入式FPU微指令控制模块的设计与实现
本微指令控制器的存储模块,有8bit地址输入和64位数据输出用于管理和控制整个FPU工作。64位微指令是控制整个系统所用的控制信号,其功能与状态机相似,在本设计中通过微指令的[15:11]检测到数据处理过程中可能出现的状态,再根据不同的状态进行状态转换。下面把其中主要的几位列表如表1:
表1 微指令控制位
微程序模块采用了从顶到下的(Top-down)设计方法,所有部件按照模块化思想设计成IP(Intellectual Property),明确模块间的接口信号时序,同时模块里的逻辑控制都是用门级设计,从而优化设计的性能。使用Synopsys公司的Design Compiler作为综合工具,用SMIC0.18微米工艺,综合出来的结果时钟频率266MHz。
系统采用硬件描述语言Verilog作为工作语言,使用Modelsim SE6.2完成整个仿真过程,仿真结果都完全符合IEEE754标准要求[5],能实现单精度和双精度的控制。完成后仿真并通过FPGA验证,这为将来流片打下了坚实的基础。
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