基于Power ISA指數(shù)對(duì)數(shù)估計(jì)值指令的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)的普及，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的性能要求越來(lái)越高。在現(xiàn)代微處理器中，浮點(diǎn)單元占有非常重要的地位，它在圖像處理方面以及信號(hào)處理方面都起到非常關(guān)鍵的作用。同時(shí)，在數(shù)值運(yùn)算方面，浮點(diǎn)數(shù)所能表示的范圍更大，運(yùn)算精度更高。浮點(diǎn)運(yùn)算單元除了可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的乘加的運(yùn)算之外，也要求實(shí)現(xiàn)三角函數(shù)、指數(shù)、方根等初等函數(shù)的運(yùn)算。本文針對(duì)浮點(diǎn)單元中的指數(shù)對(duì)數(shù)估計(jì)值指令進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　浮點(diǎn)數(shù)操作需要遵循IEEE754標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)需要兼顧指令集的要求。所

2、以首先本文對(duì)IEEE754標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入的探討，同時(shí)對(duì)Power PC中的浮點(diǎn)單元進(jìn)行了總結(jié)，結(jié)合指令集要求與IEEE754標(biāo)準(zhǔn)確定了舍入方式，以及異常處理等方面，為進(jìn)一步的研究打下了基礎(chǔ)。
　　指數(shù)對(duì)數(shù)估計(jì)值的實(shí)現(xiàn)算法有許多種，本文對(duì)適用于指數(shù)對(duì)數(shù)估計(jì)值的算法進(jìn)行了研究與對(duì)比，算法包括函數(shù)逼近法、間接查表法、線性近似法、函數(shù)迭代法、數(shù)字循環(huán)法等算法等。并給出了指數(shù)對(duì)數(shù)的計(jì)算表達(dá)式。在比較了各種算法的速度、面積以及復(fù)雜度等方面后，

3、得出了一種最適合本文設(shè)計(jì)的算法，該算法的速度較快，面積適中。在間接查表法中，較為適合進(jìn)行指數(shù)對(duì)數(shù)運(yùn)算的有Martin Stanley的算法與P.T.P.Tang的算法，本文通過(guò)對(duì)比Martin Stanley所提出的算法與P.T.P.Tang所提出的算法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種多項(xiàng)式擬合與查找表相結(jié)合的算法，該算法的擬合多項(xiàng)式較為簡(jiǎn)單且查找表面積適中，并且在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中不需要乘除等復(fù)雜的操作。
　　最后，根據(jù)本文提出的算法進(jìn)行仿真與驗(yàn)證