Магистерская диссертация на тему: Форматы плавающей точки и округление в процессоре ADSP-2106x

Введение

В ADSP-2106x данные с плавающей точкой могут быть как 32-, так и 40-разрядными. Формат с плавающей точкой повышенной точности (8 бит порядок и 32 бита мантисса) устанавливаются при записи 0 в бит RND32 в регистре MODEL Если этот бит установлен (1), то используется обычная точность стандарта IEEE (8 бит порядок и 24 бита мантисса). В этом случае в ВУ перед выполнением операции обнуляются восемь младших разрядов входного операнда. Мантисса результата округляется до 23 бит (не включая скрытый бит), а 8 младших разрядов 40-разрядного результата обнуляются, таким образом, формируется 32-разрядное число, которое эквивалентно представлению результата по стандарту IEEE.

Оглавление

- Обзор

- Операции с плавающей точкой стандарта IEEE

- Формат с плавающей точкой повышенной точности

- Формат коротких слов с плавающей точкой

- Исключения при выполнении операций с плавающей точкой

- Операции с фиксированной точкой

- Округление

- Арифметико-логическое устройство ALU

- Работа ALU

- Режимы работы ALU

- Режим насыщения

- Режимы округления данных с плавающей точкой

- Границы округления данных с плавающей точкой

- Флаги состояния ALU

- Нулевой флаг ALU АZ

- Флаги потери значащих разрядов АZ, AUS

- Отрицательный флаг ALU АN

- Флаги переполнения ALU АV, AOS, AVS

- Флаг переноса операции АШ с фиксированной точкой АС

- Знаковый флаг ALU АS

- Флаги ошибки ALL Аl, AIS

- Флаг операции с плавающей точкой ALU АF

- Накопление сравнений

- Умножитель

- Работа умножителя

- Результаты с фиксированной точкой

- Регистры МR

- Операции с фиксированной точкой

- Обнуление регистра МR

- Округление содержимого регистра МR

- Насыщение регистра МR при переполнении

- Режимы работы с плавающей точкой

- Режимы округления данных с плавающей точкой

- Граница округления данных с плавающей точкой

- Флаги состояния умножителя

- Флаги потери значащих разрядов МU, MUS

- Отрицательный флаг умножителя МN

- Флаг переполнения умножителя МV

- Флаг ошибки умножителя Мl

- Устройство сдвига

- Работа устройства сдвига

- Флаги состояния устройства сдвига

- Нулевой флаг устройства сдвига SZ

- Флаг переполнения устройства сдвига SV

- Знаковый флаг устройства сдвига SS

- Резюме команд устройства сдвига

- Многофункциональные вычисления

- Регистровый файл

- Дополнительные регистры

- Обзор

- Вычислительные устройства ВУ процессора ADSP-2106x используются для операций, осуществляемых при реализации алгоритмов цифровой обработки сигналов. Процессор ADSP-2106x содержит три ВУ арифметико-логическое устройство ALU, умножитель и устройство сдвига. Процессор поддерживает операции с фиксированной и плавающей точкой. Каждое ВУ выполняет команды за один цикл

- ALU выполняет стандартный набор арифметических и логических операций в обоих форматах с фиксированной и плавающей точкой. Умножитель выполняет умножения с фиксированной и плавающей точкой, а также операции умножениесложение и умножениевычитание с фиксированной точкой. Устройство сдвига выполняет логические и арифметические сдвиги, манипуляцию битами, операции внесения и извлечения поля над 32-разрядными операндами и определение порядка

- В У имеют параллельную архитектуру, как показано на рис.2.1 Выход любого ВУ может быть входом любого ВУ в следующем цикле. ВУ получают и выводят данные через 10-портовый регистровый файл, который состоит из 16 первичных и 16 дополнительных регистров. Регистровый файл доступен для шины данных памяти программы и шины данных памяти данных, по которым передаются данные между ВУ и внешней памятью или другими частями процессора

- Один и тот же регистр в регистровом файле начинается с префикса F в исходном коде ассемблера, когда он используется в вычислениях с плавающей точкой. И начинается с префикса R, когда используется в вычислениях с фиксированной точкой. Например, следующие команды используют одни и те же регистры

- FОF1 F2 умножение с плаваюгцей точкой

- RОR1 R2 умножение с фиксированной точкой

- Префиксы F и R не влияют на передачу 32-разрядных или 40-разрядных данных они только определяют, как ALU, умножитель или устройство сдвига обрабатывают данные. F и R могут быть прописными и строчными в ассемблере не учитывается регистр клавиатуры

- В этой главе рассматриваются следующие темы

- форматы данных и округление

- архитектура и функции ALU

- архитектура и функции умножителя

- архитектура и функции устройства сдвига

- многофункциональные вычисления

- регистровый файл и передача данных