一种64比特浮点乘加器及其流水节拍划分方法

摘要

本发明公开了一种64比特浮点乘加器的流水节拍划分方法，实现形式为(A×B)+C的乘加运算，浮点乘加器分为四个流水节拍，包括：第一拍中用2个14∶2的乘法压缩树同时压缩A×B和操作数C取反移位后的结果，得到2个进位及2个和，在第二拍中用一个4∶2的乘法压缩树来压缩第一拍的结果，得到压缩后的进位与和，并做半加运算，同时预测加法结果符号及加法结果首0位置；第三拍中编码首0检测的结果，得到规格化左移的位数，进行移位；在第四拍中，对结果做加法和舍入操作，得到最后的结果。本发明还公开了与流水节拍划分方法相对应的64比特浮点乘加器。本发明的优点在于：缩短第一个节拍的延迟，增加第二个节拍的延迟，均衡了流水节拍。

主权项

1、一种64比特浮点乘加器的流水节拍划分方法，实现形式为(A×B)+C的乘加运算，具体包括以下步骤：1)、在第一个流水节拍中，首先对操作数C做取反、移位操作，然后将B的尾数经过基2的波茨编码，得到27个编码结果，编码结果与A相乘，得到27个部分积，最后采用2个压缩比为14∶2的乘法压缩树，同时压缩27个部分积和操作数C取反移位后的结果，得到2个“和”及2个“进位”，分别标记为sum1，carry1，sum2，carry2；2)、在第二个流水节拍中，用一个4∶2的乘法压缩树压缩步骤1)得到的2个“和”及2个“进位”，生成压缩后的“进位”与“和”，分别用carry和sum表示，然后对carry和sum做正半加运算和取反半加运算，得到2组半加运算的结果，分别用sumHApos，carryHApos和sumHAinv，carryHAinv表示，同时对carry和sum之和进行首位0的个数检测，预测结果用一个序列表示，该序列标记为f，最后还需要对carry和sum之和进行符号检测，得到检测结果指示信号，该信号用complement表示，根据complement选择2组半加运算结果sumHApos，carryHApos，sumHAinv，carryHAinv 中的一组，所得到的结果用sumHA，carryHA表示；3)、在第三个流水节拍中，把步骤2)中的首0个数预测得到的序列f进行编码，得到一个7比特数据S，同时对步骤2)中得到的结果sumHA，carryHA进行53比特预移位，然后再根据S进行108比特的移位，得到2个结果，用sumnorm和carrynorm 来表示；4)、在第四个流水节拍中，利用步骤3)得到的sumnorm和carrynorm的高53位做加法，得到2个结果res0和res1，同时对sumnorm和carrynorm的低108比特进行舍入得到一个进位符号cin，然后用cin来选择res0和res1，得到最后乘加的尾数结果res。