发布网友 发布时间:2022-04-22 01:42
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热心网友 时间:2023-07-15 17:29
随着半导体技术的发展,可编程逻辑器件在结构、工艺、集成度、功能、速度和灵活性等方面有了很大的改进和提高,从而为高效率、高质量、灵活地设计数字系统提供了可靠性。CPLD或FPGA技术的出现,为DSP系统的设计又提供了一种崭新的方法。利用CPLD或FPGA设计的DSP系统具有良好的灵活性和极强的实时性。同时,其价格又可以被大众接受。由于乘法器在数字信号处理系统中具有广泛的应用,所以本文以乘法器的处理系统中具有广泛的应用,所以本文以乘法器的设计为例,来说明采用可编程逻辑器件设计数字系统的方法。如果想使系统具有较快的工作速度,可以采用组合逻辑电路构成的乘法器,但是,这样的乘法器需占用大量的硬件资源,因而很难实现宽位乘法器功能。本文这种用于序逻辑电路构成的乘法器,既节省了芯片资源,又能满足工作速度及原理的要求,因而具有一定的实用价值。
2、系统构成
该乘法器通过逐项移位相加来实现乘法功能。它从被乘数的最低开始,若为1,则乘数左移后再与上一次的和相加;若为0,左移后与0相加,直到移到被乘数的最高位。图1是该乘法器的系统组成框图。该控制模块的STAR输入有两个功能:第一个功能是将16位移位寄存器清零和被乘数A[7…0]向8位移位寄存器加载;第二个功能为输入乘法使能信号。乘法时钟信号从CLK输入,当被乘数加载于8位移位寄存器后,它由低位到高位逐位移出,当QB=1时,选通模块打开,8位乘数B[8…0]被送入加法器,并与上一次锁存在16位锁存器中的高8位相加,其和在下一个时钟上升沿被锁存到锁存器内;当QB=0时,选通模块输出为全0。如此循环8个时钟脉冲后,由控制模块控制的乘法运算过程自动中止。该乘法器的核心元件是8位加法器,其运算速度取决于时钟频率。