Magasszintű aritmetikai processzor részegységeinek fejlesztése FPGA-n. » ·

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Max Gyula
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

A nagy teljesítményű processzorok gyors aritmetikai műveletvégzőkre támaszkodnak a matematikai számításokhoz. A négy alap aritmetikai művelet közül az osztás áll a szakdolgozat középpontjában. Az osztóművek a leglassabb számítást végző alap műveletvégzők a digitális számítások terén a bonyolultságuk következtében. Az összeadók, kivonók, és szorzók az aritmetikai részegységekből sokkal magasabb teljesítményre képesek. A nagysebességű hardver osztóművekre sok alkalmazás esetén szükség van.

Két típusú osztómű került megvalósításra az aritmetikai részegységhez. Az egész típusú osztóművek a visszaállításos és nem-visszaállításos osztó algoritmusra épültek. A visszaállításos algoritmus alapján realizált osztómű szekvenciális jellegű és kevesebb területet foglal el, mint a nem-visszaállításos algoritmusra épülő „pipe-line-os” osztómű. Azonban a „pipe-line-os” osztómű nagyobb áteresztőképességet produkál és ezáltal magasabb teljesítményre képes. Egy lebegőpontos osztómű került az egész típusú osztómű mellé az aritmetikai részegységbe. A lebegőpontos hardver osztó Taylor soros algoritmus alapján lett kialakítva. A lebegőpontos osztóművek implementációja általában körülményesebb és figyelmes kerekítést és normalizálást követel a számábrázolás miatt.

Mindegyik osztómű áramköri modellje Verilog HDL nyelven íródott. Az osztók FPGA környezetben lettek fejlesztve és tesztelve. A kialakított lebegő pontos osztómű jól illeszkedik az FPGA környezethez. Az FPGA beágyazott szorzói és RAM memória blokkjai is felhasználásra kerültek a teljes lebegőpontos osztómű struktúra felépítésekor.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.