一种可配置的桶式移位器的设计

根据CPU的中指令的不同，实现了一种可配置的桶式移位器，可以将将移器配置为通用移位器或对位移位移位器，采用这种桶式移位器，可以使采用部分译码方式的移位器在原有功能的基础上增加对位右移的功能，并同时产生满足IEEE舍入要求的附加位，在增加少量控制逻辑的基础上，使浮点运算的对位移位器与定点运算实现移位操作的通用顺合二为一，增强了桶式移位器的可复用性，减少了CPU芯片的面积，不需增加关键路径的长度，电路布线规整，易于VLSI实现。     

向量超大型计算机

序言“超大型计算机”是一个通用术语,根据各种准则,可指各种类型的机器。不过,今天,具备下列特点和能力的计算机,为数还是不多的。·机器直接访问的存储容量很大(一千万～一亿位),执行标量指令的速度很高(每秒钟执行一千万～一亿条指令)。·在字长为60位或64位浮点运算器中,进行高精度运算。·有专门的硬设备,用来加大存储器的流量,并能同时进行输入和输出。·这些机器的GPU结构中,采用流水线工作方式和予先执行的硬设备,使得计算很     

IBM 370系列165型机的先行控制

引言自从第三代计算机在速度上获得进展以来,逻辑电路的速度提高了一个数量级,高速并行运算部件可在80毫微秒内完成一个操作。借助高速缓冲器,主存储器(简称为主存)可在80毫微秒内提供操作数或指令。然而在运算部件获得每一条指令和操作数之前,仍然必须等待若干个周期,为了改善这种状况,发展了先行控制,它可以实行以下功能: ·预先连续地取指令; ·对取出的每一条指令进行处理; ·形成预先处理指令中的操作数地址和取出操作数;     

基于VHDL的浮点算法研究

浮点运算是数字信号处理中最基本的运算,但因为现行EDA软件没有提供浮点运算功能,使其在FPGA中的实现却是个棘手问题.文中提出了一种基于VHDL的高精度浮点算法,并以9位实序列为例,通过浮点数表示、对阶操作、尾数运算以及规格化处理等步骤高效并准确地实现浮点加/减法、乘法、除法以及平方根等运算,最后在FPGA中下载并实现了上述浮点运算,并给出测试结果.测试数据表明:所设计的浮点算法在其浮点数位宽所对应的精度范围内,可以在FPGA上成功地实现包含加、减、乘、除及求平方根等各种浮点运算.     

基于FPGA的多操作位逻辑运算控制器的设计

提出了应用FPGA设计可执行多操作位逻辑运算控制器的思路,该控制器接收到逻辑运算命令与多操作位后,在内部时序脉冲作用下,可以自主完成PLC逻辑运算指令的功能,运算结果传输到系统数据总线.设计多操作位逻辑运算的PLC指令,论述了该控制器的电路构成和基本原理,分析指令在内部时序脉冲作用的执行过程并给出了流程图,应用Verilog HDL语言实现相关硬件的构建和连接,应用梯形图程序进行仿真测试.测试表明:该控制器可以自主完成每条指令的运算,实现了逻辑运算指令的执行与系统其他功能模块的并行处理,提高了PLC执行指令序列的速度.     

美国Sun公司公布Superscalar方式的SPARC芯片的概况

Superscalar方式的RISC微处理机SuperSPARC采用0.8μm的双极型CMOS技术,在一块芯片了集成310万只晶体管,采用3层金属布线。内部配备整数运算器和浮点运算器、高速缓存,存储管理部件、Mbus接口(数据总线为64位)。每个周期可执行2条整数运算和1条浮点运算。根据指令流顺序执行指令,不     

浮点到定点的高效翻译策略研究

动态二进制翻译中,在目标平台没有浮点部件、不支持浮点运算的情况下,浮点指令只能通过模拟解释执行。浮点指令的解释执行造成翻译系统效率急剧下降。通过将浮点指令运算转化为定点运算,解决了浮点指令在目标平台的翻译,为浮点指令的翻译找到了新的途径。在动态二进制翻译系统中进行实验,验证了翻译方法的可行性。实验显示翻译系统的性能有明显提升,含有浮点指令的比例越高,算法能够获得的加速比越高,对含有25%浮点指令的程序,该算法能达到1.55的加速比。     

PASCAL计算机

PASCAL 是一台并行的二进制计算机,字长42位,时钟脉冲重复频率为660千周,平均每秒执行6万次操作,能执行定浮点运算。除了磁心存贮器外还有磁鼓、磁带。具有变址与计数的地址修改方式。特殊指令中有计数指令、重复指令、根据上次比较结果的转移指令以及两类连接指令(为了使用子程序与解释程序)。传送指令能在计算过程中同时实现在磁鼓与磁心之间、磁带与磁心之间两个方向的数据交换。     

用微程序控制的通用计算机

通用数字计算机 SD-2有一个存取时间为20微秒的磁心存贮器和一个存贮微程序的二极管存贮器。机器的字长为19位,指令系统有31条指令;程序存放在磁心存贮器中。每条指令中的地址码用14位,其中12位用作主地址,一位用作变址地址,另一位作间接地址。第32条指令是无地址指令,用来完成不需要地址的操作。机器采用晶体管逻辑电路。这台用微程序     

工作站/服务器产品检阅台

·先进的POWER和Power PC体系结构 IBM不仅于1975年首先发明了RISC技术,在1990年又第一个推出了第二代超标量RISC:POWER。POWER2处理器中,有多个运算单元,每个时钟周期可同时执行多达6条指令,浮点运算能力超过270SPECfp92,同时改进了系统总线带宽,可达2000MB/s以上。Power PC处理器浓缩了POWER体系结构的精华和当今最先进的微处理器技术,具有非常均衡的整数和浮点运算能力,无论是单CPU系统,还是SMP对称多处理器系统,都提供了优良的性能和性能价格比。 ·卓越的性能和最大的扩展能力     

利用累加法实现控制器标度换算研究

在嵌入式系统和控制器的应用程序中,标度换算经常需要乘法运算甚至浮点运算.本文设计采用累加法实现浮点乘法运算,并且支持十进制结果输出.文章以温度测量系统为例实现浮点运算,支持数码管的个、十、百位十进制结果显示.具有一定的工程应用价值.     

比特置换运算单元的设计与实现

比特置换操作在对称密码算法中使用频率非常高,但传统处理器对比特置换操作并不直接支持.为此,美国普林斯顿大学的Ruby B. Lee提出比特置换指令,并证明了比特置换指令对提高通用处理器上实现的密码算法的性能有明显作用[10].本文重点研究比特置换指令的实现技术,提出一种比特置换运算单元的实现算法,并在FPGA上进行验证.     

Intel器件的纵横系列(1—10)

表2数值协处理机的规格性能型号}功能CPU8087数值处理 执行32位、64位、80位浮点算术,逻辑及函数运算,32位和64位整数运算,18位数字BCD运算,能大大提高系统的速度,浮点运算比用子程序来执行上述运算要快100倍以上。运算精度可扩展到80位,符合1 EEE 754标准。8086/8088801868018     

"银河飞腾"高性能数字信号处理器研究进展

YHFT-DSP/700是2004年研制成功的“银河飞腾”系列超长指令字结构高性能浮点DSP,其主频达238MHz,峰值性能为每秒14亿次浮点运算和19亿条指令·介绍了YHFT-DSP/700的体系结构、设计方法和编译器等关键技术;介绍了同时多线程YHFT-DSP/SMT的体系结构,它可以将DSP的性能提高40%;分析了国际主流高性能DSP的体系结构和发展趋势·     

80386高性能32位微处理机原理与应用

2.基本结构 2.1简介 80386是由一个中央处理部件、一个存贮管理部件和一个总线接口组成的。中央处理部件由执行单元和指令单元两部分组成。执行单元包含8个32位的通用寄存流,这些寄存器既可用于地址计算和数据操作,也可构成64位的桶式移位器以加快移位、循环移位、乘法和除法的运算速度。乘法和除法逻辑应用每循环一位的算法。当乘数中的最高有效位为零时,便停止运算。这样普通的32位乘法就可在1微秒内完成。指令单元则可完     

STAR-100计算机简介

引言 STAR-100计算机(是STring ARray的缩写)是一台大型、高速、能执行逻辑和算术运算的计算机系统。它采用了集成电路和很多先进技术:诸如流处理、虚拟编址、用硬件实现的宏指令以及由半导体存储器构成的寄存器组。在STAR-100中还专门设计了为实现对单个二进位、位组(由8个二进位组成)、32位或64位浮点数和向量进行串行和并行操作的流水线运算与操作部件。在虚拟编址中采用高速查表方法将存储器的逻辑地址转换为实际地址。最小的CDC STAR-100计算机由中央处理机、容量为524,288个字(64位/字)的存     

多簇超长指令字DSP复数运算的编译优化

多簇超长指令字(VLIW)DSP提供了多种复数指令,而编译器不能直接利用这些复数指令来提升编译性能。特此提出一种针对复数运算的编译优化方法,通过将复数操作基本块中加载指令和存储指令前移后置操作使得复数运算操作汇聚成连续操作片寻找复数指令合成的机会。实验结果表明该优化方法能减少复数程序的时钟周期。     

如何选购适合自己的CPU

我们都有知道,对于电脑来说.最为关键的就是 CPU。但是,如何选购一款适合自己的 CPU 呢?这就牵涉到有关3D Now的问题。3D 图像的单精度浮点运算指令,又包括19条浮点数据处理指令和2条运算效能加强指令:这就是3D Now!功能。据测试,增加了3D Now!功能的 K6-2 300(PC100)在浮点运算方面竟大大领先于同频的 PⅡ300(当然仅限于支持3D Now!的程序和显卡,否则 K6-2将仍比同频 PⅡ慢40%左右),而且Direct 6.0将支持3D Now!.众多显卡厂商也宣布将支3D     

手把手教你学单片机（七）

位操作指令学习 MCS-51单片机内部有一个性能优异的位处理器,实际上是一个一位微处理器,它有自己的位变量操作运算器、位累加器(借用进位标志CY)和存储器(位寻址区中的各位)等。MCS-51指令系统加强了对位变量的处理能力,具有丰富的位操作指令,可以完成以位变量为对象的传送、运算、控制转移等     

用8位乘法指令实现更多位数的快速乘法运算

HD64180是一种高性能高集成度的8位微处理器,芯片内具有存贮器管理、DMA控制器、串行口、定时器等资源,是Z80系列微机的加强型芯片,采用它设计的加强型STD总线系列CPU板在国内8位机用户中广泛采用。HD64180与Z80CPU指令兼容并增加了12条指令,其中包括一条8位乘法指令,但8位×8位乘法在很多情况下仍难于满足用户需求,本文以16位×16位乘法运算为例讨论利用8位乘法指令实现更多位乘法运算的方法,它比起移位相加等其它方法都快得多。