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前导0/1预测算法是浮点运算中重要的核心算法之一,使用前导0/1预测算法得出的浮点运算结果中规格化移位的位数,对于改进整个浮点加法器中运算单元的运算处理性能具有重大意义。随着当前互联网信息技术的迅猛发展,应用技术对高精度的运算要求也随之越来越高。研究前导0/1预测算法以及其相关设计技术的实现,可以实现对高精度的前导0/1预测结果准确度的大幅度改进,对于现代应用技术的提升来说具有重要的应用价值和广泛的现实意义。而在前导0/1预测算法中,不精确的预测方法使得结果中会出现一位预测误差,前导0/1预测算法纠错单元的设计,在前导0/1的预测算法中至关重要。该预测结果纠错单元处于前导0/1预测算法的关键路径上,所以改进前导0/1预测算法的纠错单元,就是在整体结构上提升前导0/1预测算法的预测性能和准确度,该预测算法的改进对于前导0/1预测算法来说意义重大。本文在分析现有的前导0和前导1预测算法纠错单元的基础上,改进并提出了一种新的可以将前导0和前导1的预测结果的纠错情况同时输出的纠错单元。该纠错单元采用并行纠错方法,在系统结构设计、预编码逻辑、RTL编码和硬件逻辑实现结构以及仿真等多个层次上进行了分析设计和优化,使得前导0/1预测算法的纠错单元的性能大幅显著提升。本文的主要研究工作和成果包括以下几点:1.系统综合的分析了两操作数前导0/1预测算法的预测和对不准确的预测结果纠错的原理及过程,对已有的前导1预测算法的预编码逻辑从模式串识别的精度方面进行了改进和重新划分,使得其对前导1位置的判断更加准确。2.按照对模式串进行精确划分的前导0/1预测算法的预编码逻辑,设计了相应的RTL级的硬件纠错电路,实现了使用纠错检测树归结判定方法来纠错的单元。3.设计了前导0/1预测算法的并行纠错模块,使用quartus II电路设计仿真软件,对该模块进行了硬件实现和仿真验证。4.改进并完成了浮点运算前导0/1预测算法并行纠错模块的整体设计与实现,完成了综合仿真并分析了仿真结果。使用Design Complier对本文提出的前导0/1预测算法纠错单元的RTL代码进行逻辑综合,结果表明,本纠错单元的电路在电路面积和功耗上都有明显的改善。提高了前导0/1纠错单元的运算性能和工作效率,从而提升整个浮点运算单元的规格化移位的效率,并且可对浮点加法器的运算速度改进起到很大的改进作用。