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Radix-4 Booth乘法器

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简介:
Radix-4 Booth乘法器是一种高效的硬件乘法算法实现方式,通过减少部分积的数量来加速计算过程。相较于传统方法,它能够显著提高运算速度和效率,在数字信号处理等领域广泛应用。 期中作业-设计文档和仿真报告 1. 算法 根据Booth算法,一个16位二进制数A可表示为: 将上述方程应用到A*B后,我们可以得到: 因此,基于Radix-4的Booth算法,可以将A*B转化为9个部分积之和。通过使用Wallace树结构,在每次对三个数求和的情况下,九个部分积求和的过程可以通过五步完成。 2. Verilog设计代码 模块之间的调用关系如下图所示,顶层设计模块为multiplier。 - multiplier.v ├─booth_16x16.v └─wtree_16x16.v ├─full_adder.v └─half_adder.v module multiplier(A, B, M, clk, rst_n); parameter width = 16; input

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  • Radix-4 Booth
    优质
    Radix-4 Booth乘法器是一种高效的硬件乘法算法实现方式,通过减少部分积的数量来加速计算过程。相较于传统方法,它能够显著提高运算速度和效率,在数字信号处理等领域广泛应用。 期中作业-设计文档和仿真报告 1. 算法 根据Booth算法,一个16位二进制数A可表示为: 将上述方程应用到A*B后,我们可以得到: 因此,基于Radix-4的Booth算法,可以将A*B转化为9个部分积之和。通过使用Wallace树结构,在每次对三个数求和的情况下,九个部分积求和的过程可以通过五步完成。 2. Verilog设计代码 模块之间的调用关系如下图所示,顶层设计模块为multiplier。 - multiplier.v ├─booth_16x16.v └─wtree_16x16.v ├─full_adder.v └─half_adder.v module multiplier(A, B, M, clk, rst_n); parameter width = 16; input
  • 64位Booth
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    简介:64位Booth乘法器是一种高效的硬件实现算法,用于执行两个64位整数之间的快速乘法运算,广泛应用于高性能计算和加密领域。 64位Booth乘法器是一种高效的硬件实现方法,用于执行大数的快速乘法运算。通过采用Booth算法,这种乘法器能够在较少的步骤内完成计算,并且能够减少所需的逻辑门数量,从而提高电路的速度和效率。在设计过程中,考虑到64位数据宽度的需求,该乘法器特别优化了对大规模整数或浮点数的操作能力。
  • 8位 Booth
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    8位Booth乘法器是一种高效计算装置,采用Booth算法优化传统二进制乘法过程,特别适用于需要快速完成大数运算的数字系统中。 Booth乘法器及测试8*8位Booth乘法器及其测试 模块定义:multiplier(prod, busy, mc, mp, clk, start); 输出: - prod: [15:0] (表示产品) - busy: 状态信号 输入: - mc: [7:0] (被乘数) - mp:[7:0](乘数) - clk:时钟 - start:启动信号 寄存器定义: reg [7:0] A, Q, M; reg Q_1; reg [3:0] count;
  • 32位Verilog Booth
    优质
    本项目设计并实现了采用Verilog语言编写的32位Booth算法乘法器,适用于高速大数运算场景,能够有效减少计算延时。 32位有符号数Booth乘法器的Verilog代码实现是一个初级设计。
  • 16位Booth.pdf
    优质
    本文档介绍了16位Booth算法乘法器的设计与实现方法,详细探讨了该算法在硬件电路中的应用及其高效性。 本段落档介绍了16*16 Booth2乘法器的设计,包括详细的基本原理、设计方案以及图片详解,并附有完整代码及测试代码。文档还提供了仿真测试结果以验证设计的正确性,适用于高速乘法器的设计研究。
  • Booth的设计报告
    优质
    本设计报告详细探讨了Booth乘法器的工作原理及其优化设计方法,分析了其在高速运算中的应用优势,并通过实例验证了设计方案的有效性。 华中科大的booth乘法器报告详细介绍了原理和代码。
  • Booth(经典中的经典)
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    Booth乘法器是一种高效的二进制数乘法硬件实现算法,通过编码相邻位的变化来减少加法次数和移位操作,显著提升了运算速度,在计算机体系结构中占据重要地位。 在研究Booth乘法器的过程中,首先需要理解Booth算法,并通过一组示例数据来分析每次运算的过程,从而深入理解每一步骤的原因。接下来是绘制状态图以确定每个步骤的作用。 然而,在这次写作过程中,我遇到了一个挑战:难以平衡乘数(multiplier)和被乘数(multiplicant)之间的移位与计算操作。为此,参考了《西里提书》中的一个方法,该方法在处理时序乘法器遇到011或100的情况时非常巧妙地将被乘数向左移动一位后与当前的乘积相加,然后再将其右移两位,在这些动作完成之后,位置指针会同时指向下一个Yi位。经过两次这样的移位操作后,可以正确地定位到运算结束的位置。
  • 改进基4 Booth与Wallace树结构结合的设计
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    本研究提出了一种将改进的基4 Booth算法与Wallace树结构相结合的新乘法器设计方案,旨在提高运算速度和效率。 本段落旨在设计一个25×18位带符号快速数字乘法器,并采用改进的基4 Booth算法以3位编码产生部分积,优化最低位产生电路以及统一操作扩展各部分积的符号位,从而提高了阵列规则性和减少了芯片面积。此外,利用传输门构建基本压缩器并在此基础上进行高阶压缩器的设计,进而组成Wallace树结构,并将9组部分积压缩为2组,在仅需3级压缩的情况下使关键路径延迟时间降低至8个异或门的延迟水平,从而显著提高了压缩效率和减少了关键路径延时。该设计采用GF 28 nm CMOS工艺进行全定制流程开发,版图面积仅为0.011 2 mm²,在标准电压为1.0 V、温度为25℃的情况下,最高工作时钟频率可达1.0 GHz,系统的功耗频率比为3.52 mW/GHz,并且关键路径延时时间为636 ps,组合逻辑路径旁路寄存器的绝对延迟时间则为1.67 ns。