一种高效的浮点数除法指令设计实现方法
2021-01-15宗德才王康康
宗德才, 王康康
(1.常熟理工学院计算机科学与工程学院,江苏常熟215500;2.江苏科技大学数理学院,江苏镇江212003)
0 引 言
目前,国内很多高校计算机组成原理实验教学内容主要是基于TEC-XP16 教学计算机而开展的。为使学生更好地掌握计算机各个组成部件的工作原理,理解指令的执行流程,系统地建立计算机整机概念,需要开发一些设计性实验,如在TEC-XP16 教学计算机中设计一些浮点运算指令。
文献[1]中设计了一种4 bit 乘法指令与除法指令,文献[2-3]中将EDA 软件Proteus 应用于教学实验中,缺点是很难形成对计算机硬件的直观了解,文献[4]中设计了一个8 bit模型机,设计了14 条指令,文献[5]中设计了加法等指令,文献[6]中要求学生至少设计实现7 条指令,文献[1-6]中都未设计浮点除法等复杂指令。
文献[7]中介绍了TH-union 教学机微程序控制器的原理及实验步骤,没有扩展新指令。文献[8]中在TEC-2000 教学机微程序控制器中设计实现了4 条简单的扩展指令。文献[9]中在TEC-2000 教学机微程序控制器中设计实现了两条简单的扩展指令。文献[8-9]中在TEC-2000 教学机微程序控制器中扩展的指令都比较简单。文献[10]中研究了在TEC-XP16 组合逻辑控制器中扩展简单指令的方法。文献[11]中提出一种微程序控制器中8 bit 无符号乘法指令与8 bit无符号除法指令的设计方法,均需要20 多条微指令组成的微程序来实现,文献[8-9,11]中设计好微程序后都采用手工方式修改控制器源程序,效率低、速度慢且容易出错。
基于TEC-XP16 教学机,设计了一种32 bit IEEE 754 格式的浮点数除法指令以及实现32 bit 浮点数除法运算的算法。……
