随着计算机的发展,浮点运算的高精度特性使其在计算机设计与发展中扮演越来越重要的角色,浮点运算由协处理器的身份到合成在处理器中其在处理器的份量逐步加重。浮点运算的运算性能和速度现已成为衡量CPU能力的重要衡量标准。本课题是基于研究浮点运算及模型机设计的方向上,实现并完成了微程序控制的浮点运算模型机。浮点运算模型机的设计是在定点运算模型机的基础上进行的扩展性研究设计。现有的模型机提供的是定点运算功能,模型机设计的基础是基于冯?诺依曼结构,即其将计算机划分为运算器模块、控制器模块、存储器模块及其他辅助模块进行设计实现。在浮点运算模型机设计过程中,首先依据浮点数标准IEEE754设计出切合本模型机的浮点数,并参照精简指令集设计出浮点运算模型机指令系统,其中指令系统是由3条面板指令和23条功能指令构成。整个浮点运算模型机的核心设计主要是浮点运算器的设计,在该设计中首先进行浮点运算流程设计并根据该流程将运算器的设计划分为对阶移位模块、尾数运算模块、结果处理模块。其中在结果处理模块中,主要进行的是运算结果的规格化,同时由于阶码及尾数的相关处理会导致数据的溢出,因此在该模块需要设计溢出状况的标志位的置位。浮点运算模型机是基于微程序控制的定点运算模型机上的研究设计,在辅助模块及指令系统需要相应的改进才能完成浮点运算整机的实现。浮点运算模型机是对定点运算模型机的功能的扩展和改进。与定点运算模型机相比,在运算器处理数据的范围有了很大的扩展,提高了运算处理数据精度。同时对开拓学生自主实验内容,对学习浮点运算具有实践意义。