基于PowerPC的浮点单元设计与验证

发布时间：2017-03-29 07:20

  本文关键词：基于PowerPC的浮点单元设计与验证，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：从第一款微处理器诞生至今,微处理器的浮点处理在航空航天、多媒体、信号处理等诸多领域有着越来越广泛的应用,与人类日常生活和工作的联系越来越紧密。伴随科技的日益进步,人们对浮点处理的要求也越来越高,这就对浮点单元的设计与验证提出了更大挑战。为此,论文重点进行基于PowerPC的浮点单元的设计与验证。详细分析了PowerPC发展背景和应用范围、浮点单元的功能需求和组成机理,重点剖析了被广泛使用的、对计算机浮点数格式进行严格定义的IEEE754标准,深入研究了浮点数的相关算法,为设计和研究奠定理论基础;基于IEEE754标准和浮点数算法,给出了浮点单元的整体逻辑结构,完成了流水线、存储器寻址、浮点指令、浮点异常与处理等浮点单元主要模块和功能的原理分析、详细设计和关键的代码实现;依靠软硬件协同验证的方法,通过Synopsys DVE E-2011.03仿真软件进行模块级验证,搭建了验证平台,经过细致的验证项策划,并借助NC_verilog仿真软件进行虚拟平台级验证,完成了对所设计浮点单元的验证工作,所有验证项均通过,浮点单元的设计满足设计要求。论文工作是对浮点单元设计的一次有益探索,对相关设计具有借鉴作用。
【关键词】：浮点单元 PowerPC IEEE754标准 软硬件协同验证
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP332
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 缩略语对照表10-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 选题背景与课题研究意义14
• 1.2 国内外研究现状14-16
• 1.3 论文的主要工作及内容安排16-18
• 第二章 IEEE754标准及浮点算法18-26
• 2.1 IEEE754标准18-21
• 2.1.1 浮点数的表示18-19
• 2.1.2 浮点数类型19-20
• 2.1.3 浮点异常20
• 2.1.4 舍入模式20-21
• 2.2 浮点算法21-24
• 2.2.1 浮点加减法21-22
• 2.2.2 浮点乘法22-23
• 2.2.3 浮点除法23-24
• 2.3 本章小结24-26
• 第三章 浮点单元设计26-58
• 3.1 浮点单元整体结构26-27
• 3.2 流水线设计与实现27-33
• 3.2.1 浮点加减法实现28-30
• 3.2.2 浮点乘法的实现30-32
• 3.2.3 浮点除法的实现32-33
• 3.3 存储器寻址设计与实现33-35
• 3.3.1 寻址方式33-34
• 3.3.2 存储器寻址实现34-35
• 3.4 浮点指令规划35-47
• 3.4.1 指令类别35-36
• 3.4.2 浮点加载指令36-37
• 3.4.3 浮点存储指令37-38
• 3.4.4 浮点移动指令38-39
• 3.4.5 浮点基本计算指令39-40
• 3.4.6 浮点乘加指令40-42
• 3.4.7 浮点舍入和转换指令42-43
• 3.4.8 浮点对比指令43-44
• 3.4.9 浮点状态和控制寄存器指令44-45
• 3.4.10 浮点指令的实现代码45-47
• 3.5 浮点异常及处理47-54
• 3.5.1 浮点异常列表47-48
• 3.5.2 浮点异常位的设置48
• 3.5.3 使指令停止执行的异常类型48-49
• 3.5.4 浮点异常处理49-52
• 3.5.5 浮点异常处理的实现代码52-54
• 3.6 时钟电源管理设计与实现54-55
• 3.6.1 休眠功能设计与实现54-55
• 3.6.2 休眠与唤醒代码55
• 3.7 本章小结55-58
• 第四章 浮点单元仿真与验证58-70
• 4.1 功能验证介绍58
• 4.2 软硬件协同验证58-59
• 4.3 模块级验证59-65
• 4.3.1 验证环境及相关工具60
• 4.3.2 验证平台搭建60-62
• 4.3.3 PLB模型62-63
• 4.3.4 模块级验证项策划63
• 4.3.5 仿真结果分析63-65
• 4.4 虚拟平台级验证65-69
• 4.4.1 验证环境及相关工具66
• 4.4.2 验证平台搭建66-67
• 4.4.3 虚拟平台级验证项策划67
• 4.4.4 仿真结果分析67-69
• 4.5 本章小结69-70
• 第五章 结束语70-72
• 参考文献72-74
• 致谢74-76
• 作者简介76-77

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 陈勇;基于PCI总线接口芯片的验证与测试[D];西安电子科技大学;2010年

  本文关键词：基于PowerPC的浮点单元设计与验证，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：273956