一種高性能乘法器的設(shè)計(jì)與研究——43位浮點(diǎn)乘法器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、數(shù)字信號(hào)處理中需要頻繁進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的乘法運(yùn)算。乘法器作為數(shù)字信號(hào)處理器的重要部件，它的速度直接決定了整個(gè)處理器的性能。而浮點(diǎn)乘法的使用頻率在浮點(diǎn)運(yùn)算中占有相當(dāng)大的比重。IEEE754-1985浮點(diǎn)運(yùn)算標(biāo)準(zhǔn)是被廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)。本文全定制設(shè)計(jì)了一個(gè)符合此標(biāo)準(zhǔn)的43位浮點(diǎn)乘法器。首先介紹了二進(jìn)制數(shù)以及IEEE浮點(diǎn)數(shù)的表示，然后介紹了常用的產(chǎn)生部分積的算法和電路、壓縮部分積的4:2壓縮器、幾種典型的壓縮部分積的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及多位加法器和乘法器。

2、隨后提出了自己的乘法器設(shè)計(jì)架構(gòu)，設(shè)計(jì)了一個(gè)30管的編碼電路和傳輸門結(jié)構(gòu)的部分積產(chǎn)生電路以及一種界于Wallace樹和重復(fù)陣列之間的折中壓縮結(jié)構(gòu)。在晶體管級(jí)對(duì)4:2壓縮器進(jìn)行了優(yōu)化，提出了一種新穎的60位高速進(jìn)位傳播加法器，構(gòu)造了一個(gè)64位靜態(tài)移位電路，使得尾數(shù)的舍入位置明確。此外設(shè)計(jì)了一種先進(jìn)的指數(shù)求和調(diào)整，尾數(shù)規(guī)格化舍入方案，支持4種舍入模式，各路信號(hào)可以并行計(jì)算，使得該部分的運(yùn)算速度加快。所設(shè)計(jì)的乘法器電路門數(shù)為4705，在Cade