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16*16bit并行乘法器设计
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关于，并形乘法器，各位可以在网上搜搜《基于可编程逻辑器件的高速乘法器ip设计》一文（不过本文有错误，不过不影响理解），我就是根据这篇文章写成的（原文为8*8的乘法器）。 构成并行乘法器的三个部分：部分积，华莱氏树，加法器。 源程序也比较大，我也就挑这三个部分中的一些贴出来，我想这样也就足够了。 这个乘法器我采用了5级流水线，10k20lab占用70%（其实还可以更少），速度46M（EP1C3可以跑到150M）。 部分积： assign la=~a_reg; assign oa={a_reg[15:0],1'b0}; assign wa={a_reg[15:0],2'b00}; assign ta={a_reg[15:0],3'b000}; case(b_reg[2:0]) 3'b0: begin a_reg1<=0; b_reg1<=0; end 3'b001: begin a_reg1<=0; b_reg1<=a_reg; end 3'b010: begin a_reg1<=0; b_reg1<=oa; end 3'b100: begin a_reg1<=wa; b_reg1<=0; end 3'b011: begin a_reg1<=oa; b_reg1<=a_reg; end 3'b101: begin a_reg1<=wa; b_reg1<=a_reg; end 3'b110: begin a_reg1<=wa; b_reg1<=oa; end 3'b111: begin a_reg1<=d_reg; b_reg1<=0; end endcase 华莱氏树： wallace w1(a_reg1[0],b_reg1[0],1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,c11[0],c12[0],c13[0],c14[0],c21[0],c22[0],c23[0],c31[0],c32[0],c41[0],c51[0], 1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,s41[0]); wallace w2(a_reg1[1],b_reg1[1],1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,c11[1],c12[1],c13[1],c14[1],c21[1],c22[1],c23[1],c31[1],c32[1],c41[1],c51[1], c11[0],c12[0],c13[0],c14[0],c21[0],c22[0],c23[0],c31[0],c32[0],c41[0],s41[1]); wallace w3(a_reg1[2],b_reg1[2],1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,c11[2],c12[2],c13[2],c14[2],c21[2],c22[2],c23[2],c31[2],c32[2],c41[2],c51[2], c11[1],c12[1],c13[1],c14[1],c21[1],c22[1],c23[1],c31[1],c32[1],c41[1],s41[2]); wallace w4(a_reg1[3],b_reg1[3],a_reg2[0],b_reg2[0],1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,c11[3],c12[3],c13[3],c14[3],c21[3],c22[3],c23[3],c31[3],c32[3],c41[3],c51[3], c11[2],c12[2],c13[2],c14[2],c21[2],c22[2],c23[2],c31[2],c32[2],c41[2],s41[3]); ........ wallace w23(1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,a_reg3[16],b_reg3[16],a_reg4[13],b_reg4[13],a_reg5[10],b_reg5[10],1'b0,a_reg6[7],c11[22],c12[22],c13[22],c14[22],c21[22],c22[22],c23[22],c31[22],c32[22],c41[22],c51[22], c11[21],c12[21],c13[21],c14[21],c21[21],c22[21],c23[21],c31[21],c32[21],c41[21],s41[22]); wallace w24(1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,a_reg3[17],1'b0,a_reg4[14],b_reg4[14],a_reg5[11],b_reg5[11],1'b0,a_reg6[8],c11[23],c12[23],c13[23],c14[23],c21[23],c22[23],c23[23],c31[23],c32[23],c41[23],c51[23], c11[22],c12[22],c13[22],c14[22],c21[22],c22[22],c23[22],c31[22],c32[22],c41[22],s41[23]); ........ wallace w31(1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,a_reg5[18],1'b0,1'b0,a_reg6[15],c11[30],c12[30],c13[30],c14[30],c21[30],c22[30],c23[30],c31[30],c32[30],c41[30],c51[30], c11[29],c12[29],c13[29],c14[29],c21[29],c22[29],c23[29],c31[29],c32[29],c41[29],s41[30]); wallace w32(1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,1'b0,co[0],co[1],co[2],co[3],co[4],co[5],co[6],co[7],co[8],co[9],c51[31], c11[30],c12[30],c13[30],c14[30],c21[30],c22[30],c23[30],c31[30],c32[30],c41[30],s41[31]); 五级华莱氏： wallace(a,b,c,a1,b1,c1,a2,b2,c2,a3,b3,c3,c11,c12,c13,c14,c21,c22,c23,c31,c32,c41,c51, ic11,ic12,ic13,ic14,ic21,ic22,ic23,ic31,ic32,ic41,s51); input a,b,c,a1,b1,c1,a2,b2,c2,a3,b3,c3,ic11,ic12,ic13,ic14,ic21,ic22,ic23,ic31,ic32,ic41; output c11,c12,c13,c14,c21,c22,c23,c31,c32,c41,c51,s51; wire s11,s12,s13,s14,s21,s22,s23,s32,s31,s41,s51; fulladd m1(a,b,c,s11,c11); fulladd m2(a1,b1,c1,s12,c12); fulladd m3(a2,b2,c2,s13,c13); fulladd m4(a3,b3,c3,s14,c14); fulladd m5(1'b0,ic11,s11,s21,c21); fulladd m6(ic12,s12,ic13,s22,c22); fulladd m7(s13,ic14,s14,s23,c23); fulladd m8(ic21,s21,ic22,s31,c31); fulladd m9(s22,ic23,s23,s32,c32); fulladd m10(s31,ic32,s32,s41,c41); fulladd m11(ic31,ic41,s41,s51,c51); endmodule module fulladd(a,b,cin,sum,cout); input a,b,cin; output sum,cout; assign {cout,sum}=a+b+cin; endmodule 下面是时序仿真 [ Last edited by sdlj8051 on 2006-12-25 at 16:55 ] |
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