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1、信息科學與技術學院電子EDA技術課程設計課程題目:基于FPGA的乘法器設計14目錄中文摘要………………………………………………………………2外文摘要…………………………………………………………………………21.緒論…………………………………………………………………………31.1概述………………………………………………………………31.2VHDL簡介………………………………………………………………………31.3實驗平臺…………………………………………………………52.乘法器初步設計…………………………………………………………………6
2、2.1設計思想………………………………………………………………62.2乘法器原理…………………………………………………………………62.3乘法器設計流程……………………………………………………………73.乘法器具體設計…………………………………………………………………93.1右移寄存器的設計……………………………………………………………93.2加法器模塊的設計…………………………………………………………93.3乘1模塊設計………………………………………………………………103.4鎖存器模塊設計…………………………………………………
3、…………114.乘法器仿真…………………………………………………………………134.18位加法器仿真…………………………………………………………134.2乘1模塊仿真………………………………………………………134.3鎖存器模塊仿真…………………………………………………………144.48位乘法器仿真……………………………………………………………144.5總仿真圖…………………………………………………………………15參考文獻…………………………………………………………………………1614摘要在微處理器芯片中,乘法器是進行數(shù)字信號處理
4、的核心,同時也是微處理器中進行數(shù)據(jù)處理的關鍵部件,它已經(jīng)是現(xiàn)代計算機必不可少的一部分。本文主要是在于如何運用標準硬件描述語言(VHDL)完成十六位乘法器,以及如何做二進制位相乘的運算過程。該乘法器是由十六位加法器構成的以時序方式設計十六位乘法器,通過逐項移位相加來實現(xiàn)乘法功能,并以Quartus_II9.1軟件工具進行模擬,仿真并予以顯示。關鍵字:乘法器;標準硬件描述語言(VHDL);移位相加;Quartus_II9.1AbstractInthemicroprocessorchip,themultiplierisadigitals
5、ignalprocessingcoremicroprocessorisalsoakeycomponentofdataprocessing,itisalreadyanessentialpartofthemoderncomputer.Thisarticleisonhowtousestandardhardwaredescriptionlanguage(VHDL)tocompleteeightmultipliers,aswellashowtomaketheprocessofabinarybitmultiplicationoperation
6、.Themultiplieriscomposedofeightaddertotimingapproachindesigningeightmultiplier,achievedbyaddingthemultiplication-by-shiftfunction,andinQuartus_II9.1softwaretoolsforsimulation,emulationandbedisplayed.Keywords:multiplier;standardhardwaredescriptionlanguage(VHDL);shiftsu
7、m;Quartus_II9.1141.緒論1.1概述本課題的設計來源是基于標準硬件描述語言(VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage,VHDL)及Quartus_II9.1軟件開發(fā)工具的進行模擬仿真的16位乘法器,用于實現(xiàn)32位移位相加乘法器的乘法運算功能。本課題的研究現(xiàn)狀:乘法器是定點處理器的主要組成部分,其速度是影響CPU速度的關鍵因素。乘法器也是數(shù)字信號處理(DSP)、系統(tǒng)級芯片(SOC)的關鍵部件。在最新的處理器中乘法器除了直接作為運算部件外,還用于
8、加速地址轉換、數(shù)組尋址和其他整數(shù)操作。隨著科研生產(chǎn)地運算速度要求的提高,對乘法器性能的要求也在不斷地提升。BOOTH算法、WALLACE樹、CLA等技術的出現(xiàn)也使得乘法器設計的技術日益成熟。而不同的應用背景又要求在不同的算法和實現(xiàn)之間進行選擇,權衡