乘法器 | 易学教程

计算机组成原理 4 乘法器和除法器的原理

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简单的情况### 倒霉的ＮＩＡＣ### 硬件的乘法器的实现结构### 1初始化中间步骤不截了太累乘法器的优化### 性能上的优化优化1（自然的内容）优化2（减少不必要的硬件资源）解决方案推广解决方案除法的运算过程## 除法器的实现### 这里有一个小问题：正数和负数相除的话怎么办，余数和除数怎么处理？除法的优化## 非常复杂，只对方向进行一下探讨优化1 为什么支持右移？我猜是要回退X 这是官方给的答案：因为运算顺序的改变使得商多左移了一位，最后要回退回去除法性能的优化### 除法的中间结果并不独立小问题：快速的除法算法？来源： https://www.cnblogs.com/sfzyk/p/7444061.html

乘法器之三（半并行乘法器）

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2) 半并行乘法器（ Semi-parallel multiplication ）半并行乘法器将输入乘数的部份位乘上被乘数或者系数，然后将每次得到的部份积移位累加后得到乘法结果。举个例子，一个16位输入总线可以被分成四组四位，四组数据被依次送到RAM块的地址端口，每个时钟送入一组，低四位先送。在每个时钟周期，RAM块依次输出每一组数据和系数相乘的结果。图10显示了是如何分解一个16位输入、14位系数来实现半并行乘法操作的。图11显示了用一个M512RAM LUT实现图10所示的半并行乘法器。实现方法是在每个时钟周期加载四位输入到RAM块，根据权位通过移位累加每个时钟周里RAM块输出的部份积，在六个时钟周期（四个时钟用于加载输入值到RAM块，两个时钟用于流水延迟）后完成一个乘法操作。每次部份积移位相加后输出会增加4 位,在第四次部份积累加完成后，乘法器产生一个30位的输出。图11显示的是用一个M512实现16位输入被分成4组4位的例子。在本例中，对于同一个存储器块的使用，输入总线的位宽将决定乘法器输出的位宽以及延迟。增大分组的位宽（比如在本例实现一个大于4位位宽的分组）可以减小乘法器的延时。但这样也许会需要更多的M512块或者使用大的RAM块M4K。也可以用QuartusII 的Megafunction altmemmult来实现半并行定系数乘法器

乘法器的实现

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如果希望CPU支持某一种运算，我们就需要用硬件电路来实现对应的功能部件。我们现在已经有了一种乘法运算的方法，适合硬件来进行实现。而且，我们还掌握了一些硬件电路的基本知识。我们就可以一起来尝试如何构建一个硬件的乘法器。现在我们来看乘法器是怎么实现的。我们用一个简单的二进制乘法作为例子，1000乘以1001，这是两个四位的二进制数相乘，那么为此我们要实现一个四位的乘法器。首先我们需要一个寄存器来保存被乘数（Multiplicand），被乘数寄存器是一个8位的寄存器，而且带有左移的功能。它有一个左移的控制信号输入，当外部的控制逻辑（Control test）将这个信号视为有效时，在下一个时钟顺延到来的时候，被乘数寄存器当中的内容就会向左移动一位。第二个寄存器是乘积（Product）寄存器，这也是一个8位的寄存器，用来保存运算的结果。被乘数寄存器当中的内容和乘积寄存器当中的内容需要进行加法运算，这里我们就需要进行一个8位的加法器，它会将被乘数寄存器当中的内容和乘积寄存器当中的内容进行相加，并将结果再送到乘积寄存器当中。另外，我们还需要一个寄存器来保存乘数。这个寄存器只要4位就可以了，但有一点比较特殊，乘数寄存器的最低位被连到了控制逻辑（Control test），也就说控制逻辑可以观察当前乘数寄存器的最低位，并据此来生成相关的控制信号。这些控制信号就包括是否要让加法器进行加法运算

乘法器（html+js)

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multiply.html multiply.js //multiply.html <!DOCTYPE html> <html> <head> <title>JavaScript example2</title> <script src="multiply.js"type="text/javascript"></script> </head> <body> <h1>The Amazing Multiplier</h1> <div> <input id="num1"type="text"size="3"/>* <input id="num2"type="text"size="3"/>= <span id="answer"></span><br/> <button οnclick="compute();">Compute!</button> </div> </body> </html> //multiply.js function compute(){ var input1=document.getElementById("num1"); var input2=document.getElementById("num2"); var answer=document.getElementById("answer"); var result=input1.value*input2

乘法器的优化1

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计算机的最大优势在于它的运算速度。因此，当我们设计计算机当中的一个功能部件时，在保证其功能正确性的前提下，就得考虑它是否拥有足够好的性能。那么在这一节，我们就要一起对这个乘法器进行性能上的分析和优化。首先，我们来快速回顾一下N位乘法器的工作流程。当我们做好初始化工作之后，首先检查乘数寄存器的最低位。如果最低位为1，那么就将被乘数寄存器和乘积寄存器的内容相加，并将结果放入到乘积寄存器当中。那么这一步实际上是控制逻辑给出了若干个控制信号，包括让加法器完成加法运算，并给了乘积寄存器写入的控制信号。因为加法器的输出是连接到乘积寄存器的输入端的，所以在下一个时钟上升沿来临的时候，乘积寄存器就会对加法器的输出进行采样并保存起来，这就完成了这一步所指的工作。然后控制逻辑会向被乘数寄存器发出左移的控制信号，在下一个时钟上升沿来临的时候，被乘数寄存器就会完成左移一位的工作。当然，如果在第一步中检查的乘数寄存器的最低位是0，那控制逻辑就不会给出让加法器进行运算，和让乘积寄存器进行写入的控制信号，而会进入到第2步，完成被乘数寄存器左移的工作。再到下一个时钟上升沿，乘数寄存器会发现其右移的控制信号有效，所以它就完成一次右移的工作。然后判断是否已经到了第N次循环。如果没有，说明运算还没有结束，再回到第1步继续执行；如果发现已经是第N次循环，说明运算已经完成。运算的结果就在当前的乘积寄存器当中。

具超高性价比的AG10K FPGA

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AG10K FPGA器件面向大批量，对成本敏感的应用，使系统设计人员能够满足不断增长的性能要求，同时降低成本。 AG10K器件具有卓越的质量，稳定性和出色的价格（AG10KF256 17x17mm零售价为1.x美元）。特征具有10K LE的高密度架构 M9K嵌入式内存块，最大414Kbit的RAM空间最多可将23个18 x 18位嵌入式乘法器配置为两个独立的9 x 9位乘法器每个器件提供2个PLL，提供时钟乘法和相移高速差分I / O标准支持，包括LVDS，RSDS，mini-LVDS，LVPECL 单端I / O标准支持，包括3.3V，2.5V，1.8V和1.5V LVCMOS和LVTTL 通用包装选项LQFP-144，-176和FBGA-256 通过JTAG和SPI接口进行灵活的设备配置支持远程更新，通过“双重启动”之类的实现方式有关特殊的AS模式配置，请参阅“用户指南” 联系我们 kh_hsiah@126.com 了解更多！来源： CSDN 作者： Embeded_FPGA 链接： https://blog.csdn.net/Embeded_FPGA/article/details/104017151

计算机组成原理复习问题

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第二章： 1.在用补码阵列乘法器，求乘积x*y 时，如果是负值为什么要取反？ 2.溢出判断为什么要还原 3.浮点运算方法 x+y x-y 浮点运算方法 X*Y 4.不恢复余数除法来源： CSDN 作者： ao_mike 链接： https://blog.csdn.net/ao_mike/article/details/103465486

基于XC2V1000型FPGA的FIR抽取滤波器的设计

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http://hi.baidu.com/hieda/blog/item/3613b6bf6f4dd00e18d81f78.html 基于XC2V1000型FPGA的FIR抽取滤波器的设计摘要：介绍XC2V1000型现场可编程门阵列(FPGA)的主要特性和FIR抽取滤波器的工作原理，重点阐述用XC2V1000实现FIR抽取滤波器的方法，并给出仿真波形和设计特点。关键词：FIR抽取滤波器；流水线操作；XC2V1000；现场可编程门阵列 1 引言抽取滤波器广泛应用在数字接收领域，是数字下变频器的核心部分。目前，抽取滤波器的实现方法有3种：单片通用数字滤波器集成电路、DSP和可编程逻辑器件。使用单片通用数字滤波器很方便，但字长和阶数的规格较少，不能完全满足实际需要。使用DSP虽然简单，但程序要顺序执行，执行速度必然慢。现场可编程门阵列(FPGA)有着规整的内部逻辑阵列和丰富的连线资源，特别适用于数字信号处理，但长期以来，用FPGA实现抽取滤波器比较复杂，其原因主要是FPGA中缺乏实现乘法运算的有效结构。现在，FPGA集成了乘法器，使FPGA在数字信号处理方面有了长足的进步。本文介绍用Xilinx公司的XC2V1000型FPGA实现FIR抽取滤波器的设计方法。 2 XC2V1000简介 Virtex-Ⅱ系列是Xilinx公司近几年研发的具有高性能、高速度和低功耗特点的新一代FPGA

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