智能溫室環(huán)境測控系統(tǒng)專用CPU設計
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2．2 比較寄存器組的設計
Comparray比較寄存器組是專門針對于智能溫室測控系統(tǒng)設計的。在智能溫室測控系統(tǒng)中要隨時對溫度、濕度、CO2濃度等參數與作物最佳生長值比較，如果數值超越了設定值，就要采取措施。該結構中放置了多個比較器，主要是為了方便比較，因此會把經過時間測試或專家提供的最常用的作物生長不同階段的標準值在不同的比較器中進行固化，這樣減少了取操作數的環(huán)節(jié)，自然就節(jié)約了時間。比較寄存器組的結構如圖2所示。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/192808.htm
在這個比較器組中只列了3個比較器，分別比較CO2濃度、濕度、溫度，在智能溫室控制系統(tǒng)中還有，光照強度、PH值、EC值、室外氣象值、光合作用等，這里只是用這3個值作為示例。Comparray就相當與一個選擇器，來分別選擇比較寄存器組中的寄存器，這里設置了3個比較寄存器，當然也可根據需要進行增減。
3 浮點運算器的設計與仿真
本專用CPU設置浮點運算器的目的是要將智能控制算法在CPU內集成。而此浮點單元在進行復雜的算術邏輯運算時，主要設置了狀態(tài)機，通過狀態(tài)機對浮點運算單元的各個子模塊進行調用，從而實現運算。本浮點運算單元的子模塊主要有：加減法運算器、乘法運算器和除法運算器。它們之間的協(xié)調與配合是在總控狀態(tài)機的負責下進行的，總控制狀態(tài)機首先根據情況啟動各個運算子模塊使其進入運算狀態(tài)，當運算結束后總控狀態(tài)機會收到運算結束的反饋信號，并且將結果存入指定寄存器中，或用于輸出或用于下一次運算。下面對各個子模塊進行分別設計：
3．1 加減法器的設計與仿真
浮點加減法運算模塊電路原理如圖3所示。主要由6個模塊構成，分別是Subcell模塊、exchange模塊、move模塊、M_add模塊、standar模塊、cntrl模塊。
功能仿真如圖4所示。
3．2 浮點乘法器的設計與仿真
浮點數乘法器的基本思想是符號與數值分開處理，2個操作數符號的異或為結果的符號，對于數值的處理采用的是取底數相乘、指數相加減的方法，然后對結果進行規(guī)格化處理后，再調整指數。按照浮點數的乘法步驟解釋程序如下：
(1)零操作數判斷
如果兩個操作數中只要有一個操作數是0，則結果為0：
若q的值為0，則程序就繼續(xù)執(zhí)行一下操作。
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