طراحی و شبیه‌ سازی ضرب‌کننده سریال تپشی برای اعداد طولانی با VHDL

نویسنده

چکیده

در این کار روند طراحی و مدلسازی یک ضرب کننده سریال تپشی برای اعداد بدون علامت با کمک زبان توصیف سخت افزار VHDL بر روی FPGA بررسی می شود. در این روش حاصل ضرب به صورت کامل بدون وارد کردن کلمه صفر بین دو داده متوالی، روی خطوط خروجی ظاهر می شود. ضرب کننده پیشنهادی بر اساس یک ضرب کننده سری/موازی که با بهره وری 100% کار می کند، پایه گذاری شده است، که محاسبات قسمت کم ارزش و قسمت پرارزش حاصل در دو مرحله که همپوشانی دارند، انجام می شود. با حذف تعدادی از عناصر تاخیر و نیز ادغام هر دو سلول مجاور در مدار مورد نظر، مدار به صورت تپشی کار خواهد کرد. ضمن اینکه با اعمال تغییراتی در ورودی موازی، هر دو ورودی مدار می توانند به صورت سری اعمال شوند. از جنبه های مهم این طرح این است که حاصلضرب به صورت کامل، سریع و بدون تاخیر به دست می آید. در نتیجه برای ضرب اعداد طولانی به صورت پیوسته مناسب است. مدار پیشنهاد شده ضمن داشتن مزایای ذکر شده از لحاظ حجم سخت افزار مورد نیاز تفاوت چندانی با مدارهای مشابه قبلی ندارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design and Implementation of a High Speed Systolic Serial Multiplier and Squarer for Long Unsigned Integer Using VHDL

نویسنده [English]

  • F. Yazdanpanah and A. Vafaei
چکیده [English]

A systolic serial multiplier for unsigned numbers is presented which operates without zero words inserted between successive data words, outputs the full product and has only one clock cycle latency. The multiplier is based on a modified serial/parallel scheme with two adjacent multiplier cells. Systolic concept is a well-known means of intensive computational task through replication of functional units and their repetitive use. Digital signal processing applications often involve high-speed sequential data. Bit-serial processing in particular can result in efficient communications, both within and between VLSI chips because of the reduced number of interconnections required. Serial input multipliers have received considerable attention, particularly for hardwired VLSI algorithms used in signal processing application, due to their minimal chip area required for interconnections. Bit-serial architectures are often used in parallel systems with high connectivity to reduce the wiring down to a reasonable level. The conventional add-shift technique for multiplication, which uses a minimum number of gates, is inexpensive to implement, but too slow to achieve the desired result. Iterative array multipliers are needed to satisfy the high speed requirement of systems. With the advantage of high scale integration, the hardware is not regarded as a major obstacle in implementation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • : Systolic arrays
  • Serial multiplier
  • Systolic multiplier
  • FPGA and HDL

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی