嵌入式FPU微指令控制模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.2微指令存儲(chǔ)模塊

本微指令控制器的存儲(chǔ)模塊，有8bit地址輸入和64位數(shù)據(jù)輸出用于管理和控制整個(gè)FPU工作。64位微指令是控制整個(gè)系統(tǒng)所用的控制信號(hào)，其功能與狀態(tài)機(jī)相似，在本設(shè)計(jì)中通過(guò)微指令的[15：11]檢測(cè)到數(shù)據(jù)處理過(guò)程中可能出現(xiàn)的狀態(tài)，再根據(jù)不同的狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。下面把其中主要的幾位列表如表1：

表1 微指令控制位

3.模塊的實(shí)現(xiàn)及驗(yàn)證

微程序模塊采用了從頂?shù)较碌模═op-down）設(shè)計(jì)方法，所有部件按照模塊化思想設(shè)計(jì)成IP（Intellectual Property），明確模塊間的接口信號(hào)時(shí)序，同時(shí)模塊里的邏輯控制都是用門(mén)級(jí)設(shè)計(jì)，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)的性能。使用Synopsys公司的Design Compiler作為綜合工具，用SMIC0.18微米工藝，綜合出來(lái)的結(jié)果時(shí)鐘頻率266MHz。

系統(tǒng)采用硬件描述語(yǔ)言Verilog作為工作語(yǔ)言，使用Modelsim SE6.2完成整個(gè)仿真過(guò)程，仿真結(jié)果都完全符合IEEE754標(biāo)準(zhǔn)要求[5]，能實(shí)現(xiàn)單精度和雙精度的控制。完成后仿真并通過(guò)FPGA驗(yàn)證，這為將來(lái)流片打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。