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基于新型booth選擇器和壓縮器的乘法器設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2024-12-18 01:21
   為了優(yōu)化乘法器關(guān)鍵路徑延時(shí)并減少電路面積,提高乘法器的整體性能.本文在運(yùn)用基4booth算法的基礎(chǔ)上,針對(duì)部分積生成器延時(shí)相對(duì)較大的問(wèn)題,提出了一種新型的booth選擇器,用于提高部分積生成的效率.同時(shí),本文又提出一種新型的4-2部分積壓縮器,用于提高部分積壓縮器的壓縮效率.基于tsmc28nm工藝,對(duì)運(yùn)用上述優(yōu)化點(diǎn)的有符號(hào)16比特乘法器進(jìn)行仿真驗(yàn)證和綜合,本文設(shè)計(jì)的乘法器關(guān)鍵路徑延時(shí)為0.98 ns.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的兩點(diǎn)新型設(shè)計(jì),能較好的提升乘法器的計(jì)算性能.

【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)

【部分圖文】:

圖1 由mux構(gòu)成的部分積生成器

圖1 由mux構(gòu)成的部分積生成器

文獻(xiàn)[4]使用數(shù)據(jù)選擇器(mux)的方法來(lái)生成部分積,由數(shù)據(jù)選擇器組成的部分積生成器結(jié)構(gòu)如圖1所示.先對(duì)booth電路的三個(gè)輸入進(jìn)行編碼,生成相應(yīng)的部分積選擇信號(hào),再對(duì)5個(gè)部分積可能值進(jìn)行選擇,從而生成正確的部分積.從圖中可以看出,該部分積生成器的關(guān)鍵路徑上,信號(hào)會(huì)經(jīng)過(guò)3個(gè)2to....


圖2 本文提出的新型booth選擇器圖

圖2 本文提出的新型booth選擇器圖

本文設(shè)計(jì)的新型booth選擇器,如圖2所示.新型的booth選擇器的數(shù)據(jù)輸入信號(hào)僅有4個(gè),對(duì)應(yīng)的是4個(gè)部分積可能值,其中部分積pp0對(duì)應(yīng)的是+A,pp1對(duì)應(yīng)的是+2A,pp2對(duì)應(yīng)的是-A,pp3對(duì)應(yīng)的是-2A.當(dāng)乘數(shù)輸入的連續(xù)3位為全1或者全0時(shí),生成的部分積應(yīng)為0,根據(jù)選擇信....


圖3 文獻(xiàn)[3]提出的4-2壓縮器的結(jié)構(gòu)圖

圖3 文獻(xiàn)[3]提出的4-2壓縮器的結(jié)構(gòu)圖

文獻(xiàn)[3]中提出了一種使用2個(gè)全加器組成的部分積壓縮器結(jié)構(gòu)如圖3所示.該部分積壓縮器先將該部分積壓縮器先將X4、X3和X2使用全加器進(jìn)行壓縮,再將第一個(gè)全加器輸出的sum信號(hào)輸入到第二個(gè)全加器,之后第二個(gè)全加器會(huì)對(duì)Cin、X1和第一個(gè)全加器輸出的sum信號(hào)進(jìn)行壓縮運(yùn)算.全加器的關(guān)....


圖4 本文提出的新型4-2壓縮器結(jié)構(gòu)圖

圖4 本文提出的新型4-2壓縮器結(jié)構(gòu)圖

本文提出一種新型的部分積壓縮器,如圖4所示,X1、X2、X3和X4為新型部分積的4個(gè)輸入信號(hào)位,sum、carry和Ei為新型部分積壓縮器的3個(gè)輸出信號(hào)位.sum為壓縮器輸出結(jié)果的求和位,carry為輸出結(jié)果的進(jìn)位位,Ei為壓縮器輸出結(jié)果的傳遞位,該傳遞位會(huì)作為下一組4-2部分積....



本文編號(hào):4016824

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