关键字 |
| 平方算法,FPGA(现场可编程门阵列),硬件描述语言(VHDL), VLSI设计、农民乘法。 |
介绍 |
| 由于平方的一个基本操作广泛应用于数字信号处理算法,提出了平方高速、高效的方法。我们提出一个简单的方法平方的启发从农民方法(古埃及技术乘法)[6]。这背后的主要动机的工作是调查平方的VLSI设计和实现电路架构与降低延迟和提高设备利用率。 |
| 在数学中,古埃及乘法(也称为埃及乘法,埃塞俄比亚乘法,俄罗斯乘法或农民乘法)[6],两个乘法文士所使用的方法之一,是一个系统的两个数字相乘的方法,不需要乘法表,只有能力乘以,除以2,和添加,分解的一个被乘数(通常更大)的权力和两个并创建一个表的第二被乘数加倍。这种方法可能被称为中介和双倍,中介意味着一个数字减半,双倍意味着其他数字翻了一番。它仍然是在一些地区使用。 |
乘法器架构 |
| 在本节中,我们提出一个有效的算法[6],可以快速实现二进制数的平方计算。 |
| 使用的算法是农民乘法方法,如下解释 |
| 采取两个数字说A和B, A * B通过农民的方法来计算的 |
| (四舍五入的数字在左边和右边的表) |
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修改的方法 |
| 方法可以修改,以使其更高效和硬件实现。 |
| 为了删除条目的行离开,我们可以用以下方法:- |
| 1)乘以每一位在一个特定的行右边的最后一点(l.s.b)相同的行数。 |
| 2)乘以这一点会自动取消,而使这一行的所有元素在右边为' 0 '如果左数是偶数,否则会让它。 |
| 例如:让我们以同样的例1101 * 11101110 |
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硬件实现 |
| 这种方法可以扩展到广场n位数字在高速高效使用逻辑门。 |
| )平方两位数字: |
| 让我们以两位数字msb ((1) (0)) lsb .Squaring上面这个数字的方法可以被描述为: |
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| D)常规算法“n”数量 |
| 该算法可以扩展到一个“n”数量。0是lsb和n是lsb。 |
| 应用普遍的算法我们需要了解以下条款 |
| •n表示数量的比特数的平方。 |
| •j = 2 * n - 1 |
| •S表示输入a的平方。 |
| •S (k)表示k届任期。 |
| •分配0年代的msb(最高有效位)。 |
| •完成所有部门的值:如果k = 7, k / 2 = 3 |
| 广场的条款可以通过使用四个发电机 |
结果 |
| 修改后的高速平方算法设计模拟在Modelsim 6.6 c[2]和合成使用Xilinx ISE 12.2我通过硬件描述语言(VHDL)[1][2]这是映射到Virtex-4 (xc4vlx80 -12) FPGA。 |
| 设备利用率的结果放置在表2。Table3反映了比较该算法和现有的方法。 |
| 从的角度组合延迟表4提供了一个比较该算法和现有的体系结构。 |
结论 |
| 修改后的高速平方算法是针对Xilinx FPGA xc4vlx80-12-ff1148 . .设计实现了高设备利用率只有52附近地区为32位平方(4输入)。实现设计也是有效的设备利用率和快速,实现验证有一个延迟的平方14.972 ns 32位远比现有的吠陀[7]平方平方展位[4]。这里提出的想法可能为未来的研究在这个方向设置路径。未来研究这是减少需求和领域范围可以扩展到DSP的各个领域。 |
表乍一看 |
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引用 |
- 退役军人Pedroni”,与硬件描述语言(VHDL)电路设计”,2008。
- Xilinx(12.1)伊势用户手册”,Xilinx公司,美国4月19日,2010年。,
- Prabha年代。,Kasliwal, B.P. Patil and D.K. Gautam, “Performance Evaluation of Squaring Operation by Vedic Mathematics”, IETE Journal of Research, vol.57, Issue 1, Jan-Feb 2011
- b . Parhami“计算机算术算法和硬件架构,”第二版,牛津大学出版社,纽约,2010年。
- Hwang凯,“计算机算术:原理、体系结构和设计,”纽约:约翰威利& Sons, 1979。
- http://en.wikipedia.org/wiki/Ancient_Egyptian_multiplication
- “一个改进的二进制数平方电路”(IJACSA)国际期刊《先进的计算机科学和应用程序,卷。3、2号,2012年
- b . Jeevan”高速二进制浮点乘法器使用Dadda算法”,pg。1944 - 1947,第三卷IEEE国际研讨会在电路和系统中,1997年。ISCAS’97。
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