本文研究的是基于PowerPC体系结构超标量X型微处理器中的整数运算单元。整数运算单元是X型微处理器的核心单元，承担起整个芯片关于整数的加法、乘法、除法和逻辑的运算。因而对整数运算单元的研究与设计有相当重要的意义。本文重点研究和设计整数运算单元的加法器、乘法器和除法器。加法器采用的是改进型超前进位加法器的设计，采用组内串行进位，组间并行求得进位的方法，实现了两个32位整数的相加，并对进位和求―和‖的电路进行了优化；乘法器采用的是改进型的Booth编码乘法器设计，采用的是基为4的Booth编码，并对产生的部分积，采用改进型的华莱士树进行压缩，并采用反馈电路将每个周期得到的部分积迭代相加，极大加快了运算的速度，优化了电路；除法器采用的是基为4的不恢复余数除法器设计，每个周期处理整数的两位相除，通过20个周期循环完成两位32位整数的除法，在求―商‖的电路实现上进行了适当的优化，加快了异号相除得到的商的修正运算，在整个除法的电路上，采用循环电路的设计，虽然增加了运算时间，但节省了大量面积和成本。本文最后，对整数运算单元的加法器、除法器和乘法器，进行了模块级和系统级的验证，经过对比验证，所设计的部分，通过了前仿和后仿，在论文的第五章，给出了最终得到的设计版图。