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《一种32位浮点dsp中的alu设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要本论文主要进行了一种40/32位扩展精度、高速高性能的浮点数/整数ALU的设计研究工作，它主要应用于数字信号处理器(DSP)芯片中。文章从DSP芯片的指令集、数据格式、浮点运算入手，确定出进入ALU中总线的数据格式和所要完成的指令;同时依据芯片对ALL的功能和性能要求，从三个层次进行了ALU的设计:一是系统级上ALU硬件体系顺件算法的确定，二是RTL数据路径和控制单元的设计，三是构成ALU关键路径的加法器的电路级设计。在系统级设计中，确定ALU所采用的数据格式，并给出此种数据格式和IEEE754相互转换的方法;，同时根据DSP芯片的指令集，确定ALU部件所要实现的由
2、84条指令所构成的指令集合;并依据DSP的指令码的特点确定出ALU的硬件体系。在寄存器传输级(RTL)设计中，首先将84条指令的实现方式分成八类基本的硬件算法，之后将上述的八类硬件算法进行合成和归纳，并在此基础上较为详细的给出整块ALU的数据路径和控制单元中各个功能模块的设计，这个过程涉及指令划分和资源共享;并在此基础上给出较为详细的验证结果。在电路级设计中具体考虑全加器晶体管级的设计，34位加法器进位链电路设计等。通过将本设计用到的关键电路与以往其他设计用到的相关电路进行Hspice仿真，在面积、时延、功耗等方面进行比较，得出用曼彻斯特进位和旁路进位相结合加法器(CP
3、A)，能很好地实现高速高性能34位加法器的加法。关键词:ALU，数据路径，传输门电路，曼彻斯特进位链AbstractThepapermostlydiscussesadesignfor40/32bitsfloating-pointorintegral-pointALUofhighspeedandhighperformance,whichismainlyusedinDSPchips.Inthepaper,thedataformatofDSPandfloatoperationsarediscussedfirstly,withpermiteddataformatofALUind
4、etails.Atthesametime,accordingtothedemandbyDSPchips,wethinkaboutthedesignbythreeways.Thefirstoneistheconfirmationofthedataformatandinstructionsetandhardwarealgorithmatsystemlevel,secondoneisthedesigningofdata-controlunitatRTL,thethirdisthedesignof34-bitsaddercircuit.Thedataformatandconve
5、rsionbetweenwithIEEE754,instruction-setconsistedof84instructions,hardware-algorithmareproposedatsystemlevel.Atregisterlevel,thehardwareimpletionofeighttypesoperationisfirstlydiscussed,thenthedesignofdata&controlunitisdescribedindetailsincludinginstructions-participatingandresource-sharin
6、g;finallyprovidingtheverificationresultsindetails.ThedissertationalsoelaboratesthedesignofCMOScircuits'configuration，whichincludesthedesignoffulladdercircuit,carrychaincircuitetc.BycomparisonofthekeycircuitsdesignedinthispaperwithotherrelevantcircuitsusingHspicesimulation,makingfurtheran
7、alysisinarea,speed,powerexpenditureandsoon,CPLaddercircuit,improvedstaticManchesterandBy-passaddercircuithasbeenbroughtforwardinthispaper,whichcanrealizecommendablythehighspeedandhighperformancedesign.KeyWords:datapath,Pass-transistorcircuits,Manchestercarrychain,上海大学工学硕士
