32位浮点dsp数据通路的研究与设计

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1、西北工业大学硕士学位论文32位浮点DSP数据通路的研究与设计姓名：陈爽申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：张盛兵20060601西北工业大学硕士学位论文摘要数字信号处理器在众多需要进行高速数据处理的领域都有着广泛的应用。随着多媒体处理对精度要求的不断提高，各DsP生产厂家陆续推出了各自的32位浮点DsP处理器。设计有自主产权的DsP处理器IP核，对于国内自主研制高端soc产品，具有很高的实用价值。论文结合预研课题，参与完成了一款与ADsP．2106xsHARC指令集兼容的32位浮点DsP处理器IP核设计，负责完成了其中的数据通路的设计与验证。本文的

2、主要研究工作包括：1、分析研究了浮点加减法、乘法、倒数和倒数平方根等指令和处理器流程，确定了运算部件的数据通路结构，将浮点尾数处理与定点运算统一成2．补码进行设计；2、借鉴现有的改进1wo-Palh算法，结合ADsP．2106x、SHARC浮点舍入处理的特点，设计了一种浮点1Wo．Path加法运算数据通路，与基本浮点加法运算通路相比，减少了关键路径的长度；3、采用基4的B00th算法和4．2压缩树，设计了一个硬件乘法器，并实现了与Tl】lro．Path加法运算数据通路的2个cLA加法器共享，减小了数据通路的面积；4、基于查找表算法，设计了浮点倒数和倒数平

3、方根运算的数据通路，并计算确定了ROM初值；5、完成了ADSP．2106xSHARC兼容的浮点DSP处理器IP核的数据通路设计及vcrilog编码，其中包括加法器、乘法器、移位器等运算单元的实现，完成了数据通路中各模块和整体数据通路的仿真验证。论文的工作对进一步开展浮点DsP处理器的设计研究工作打下了坚实的基础，对于浮点运算部件的设计具有参考价值。关键词：DsP，数据通路，浮点，1'wo—Path算法，Booth算法，wallace树桶形移位器西北工业人学硕上学位论文Absf船ctAbstractDi西talsi印alProccssorh船beenwid

4、elyappliedintlleareasofhighspeeddataprocessing．WiththeincreasiIlgdemalldfortheprccisiOnofmultimediaprocessjn蜀lIlem蹰ufacturershaVe辄ccessivdypmducedrespectiVe32-bitf10atiIlg_poimDSPprocessorssince1980’s．11比reis掣eatValuelod锚i髓theDSPIPcorewithmeindepcndcn‘pr叩ertydghtsintheindigenousd

5、evelopingtlleadv醐cedSOCpmducts．nepapcrdesi印sthe32·bit加ating-pointDSPIP∞rcwhichiscompa“ble辆thinstmcti∞sofADSP-2106xSHARC，andO咖1pletesthcdcsi弘柚dverificationofthedatapathOftheDSP．Theresearchwork0f也jspapermainlyillcludes：1、Thepapcr髓alyzestlIeinstrIlctionoftlleaddition，subtraction，mul

6、tiplication，rcdprocal柚dthefcciprocalsquare啪tofnoatiIlg_poinCandjtalsorescarchesthenOwofP加ccssOr，dete邛凼nesthedatapathstrlqctureoftllecalculatiOncomponents．nlefloating-poilltmaIltissa锄dthefixed·pointarctransf0姗edintotwOs。complemem．2、Intllep印er’anoatill争point1‰一Pathadditionop啪ti衄dat

7、apath，whichisbased0ntheimprOvedTwo-PalhalgoIi￡llm翘dthe萤叫ndi】喀fcatu北offloating-pointpfocessOfADSP一2106xS}I．ARC，ispmvjded．Comparedwinlthe叩erationpathofprilncvalnoatin争po谳addef，itdecreasesthelengthoftllekeypalh．3、AmultiplicationmoduleisdevisedonmeRadjx-4-B00thalgorithIIlaIldthe4．2Co

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