【摘 要】
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在数字信号处理器(DSP)设计中,乘加操作是DSP的关键部分,乘加器决定时钟周期且占据相当大的芯片面积,单位时间内能够完成乘加操作的数量是衡量DSP芯片性能的一个重要指标。本
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在数字信号处理器(DSP)设计中,乘加操作是DSP的关键部分,乘加器决定时钟周期且占据相当大的芯片面积,单位时间内能够完成乘加操作的数量是衡量DSP芯片性能的一个重要指标。本文的工作内容是基于数字信号处理器的乘加器的优化设计,首先在分析传统修正Booth编解码实现电路的基础上,提出一种新的低功耗编解码电路实现方案,设计具有较小开销的压缩树形,完成了17位带符号二进制数相乘的压缩过程。对于压缩完成后最终双输入的累加过程,设计采用平方根分组进位结构的混合加法器实现。最后提出一种有效的结构实现通用信号数字处理其所需的分数模式、零检测、饱和溢出控制、舍入操作等异常处理功能,提高判断效率。和传统的Booth编码性能比较,这种有限符号扩展结合乘加操作一步进行与混合加法器的结构在速度方面最快能提高20%,硬件资源最多能减少37%。该乘法器在一个时钟周期内可以完成17位有符号二进制数乘法运算和乘加运算,频率可达90MHz以上。在乘加器设计完成后使用了W.C.的改进Booth编码电路、动态编码、DOT、SPST、门控信号、NDA等技术优化算法,通过理论分析与综合后仿真实验,改善乘加器的功耗指标。论文完成乘加器的物理设计,并进行后仿真,实验表明低功耗优化具有一定的效果。
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