位 处理器的移位器功能及结构分析

移位器是是执行单元的重要组成部分，所有算法的实现都是由执行单元的基本功能组合而成，所有的其他单元例如控制、数据通路都是为执行单元服务的，控制执行部件的具体动作，为执行部件提供充分的数据。嵌入式定点16位dsp的执行单元结构如图1所示。dsp执行单元包含3个子单元：16位（结果为40位）移位单元（shift）、16位算术逻辑单元（alu）和16位（结果为40位）乘法累加单元（mac）。并行的对数据寄存器堆（dreg）进行数据的存取。dreg包含16个16位的通用寄存器，流水线的最后一级从dreg中读取数据，将指令执行的结果，写回到dreg中，而所有的这些运算操作在一个时钟周期内完成[1]。

指数检测的目的是进行类似于定点到浮点的数据转换。一个定点数，可以用一个包含尾数和指数（也称阶码）的浮点数来表示，这样可以提高数据的表数范围，同时使得我们的定点dsp能在不增加浮点算法开销的情况下获得浮点dsp的某些运算能力。指数检测（也称为指数提取）的结果就作为指数，然后用这个指数作为移位控制码对输入数据进行规格化操作，就得到了尾数。也可以采用这个方法使一串数据（数据块）共用同一个指数，只是各自的尾数不同，这种数据格式称为块浮点格式。

16位dsp处理器的移位器主要执行的是两类功能：一是实现移位操作，它的输入是16位，移位后的输出是40位。二是指数检测，即从16位的输入数据中检测出前导冗余位的位数（从高位起），作为结果指数输出到寄存器。

结构分析

or/pass逻辑就可实现上述的“或”操作。它根据sr_or控制信号决定是否对结果进行“或”操作，如果是普通的16位操作或32位双精度数移位的一次操作，就不需要进行“或”操作，移位结果直接输出到结果寄存器；若进行的是32位操作的2次16位移位操作，移位结果就要和1次操作的结果相“或”后送到结果寄存器。

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