一种快速的浮点乘法指令设计方法

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清华大学计算机系研制的TEC-XP16 教学计算机而开展的。为了使学生更好地掌握计算机的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，迫切需要开发一些设计性实验，如在CPU的控制器中设计一些新指令。

文献[1]设计了一种4位乘法指令和一种8位除4位除法指令，文献[2]、文献[3]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理解，并且都未设计浮点乘法等复杂指令。文献[4]设计了一个8位模型机，设计了14条指令，但未设计浮点乘法等复杂指令。文献[5]设计了加法等指令，但并未设计浮点乘法指令等复杂指令。文献[6]要求学生至少设计实现7条指令，但并未要求设计浮点乘法等复杂指令。

文献[7]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]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]在TEC-2000教学机微程序控制器中设计实现了2条简单的扩展指令。文献[8]和文献[9]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]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]提出一种微程序控制器中8位无符号乘法指令与8位无符号除法指令的设计方法，均需要二十多条微指令组成的微程序来实现，设计好微程序后都采用手工方式修改控制器源程序，其效率低、速度慢且容易出错。……