定点补码一位乘法器的设计

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沈阳航空航天大学课程设计报告

Y6 Y7 E0 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 P102 P103 P63 P73 P72 P71 P70 P66 P65 P64 2.1.3编译、综合、适配

利用Xilinx foundation f3.1的原理图编辑器对顶层图形文件进行编译,并最终生成网络表文件,利用设计实现工具经综合、优化、适配,生成可供时序仿真的文件和器件下载编程文件。

2.2 功能模块的设计与实现

功能模块主要由取补电路,二输入三输出选择器,移位寄存器,部分积移位寄存器等模块组成,由Xilinx XCV200可编程逻辑芯片分别实现。

2.2.1 取补模块的设计与实现

进行求补的方法就是从数的最右端a0开始,由右向左,直到找出第一个“1”,例如ai?1,0?i?n。则ai以左的每一个输入位都求反,即1变0,0变1。最右端的起始链式输入C?1必须永远置成“0”。当控制信号线E为“1”时,启动对2求补的操作;当控制信号线E为“0”时,输出将和输入相等。可以利用符号位来作为控制信号E。

(1) 创建求乘数补码电路模块设计原理图。

求乘数补码电路原理结构如图2.2(a)所示,实际电路如图2.2(b)所示。

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图2.2(a) 求乘数补码电路模块逻辑框图

图2.2(b) 实际取补电路

(2)创建元件图形符号

其元件图形符号如图2.3所示:

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图2.3 求乘数补码电路模块元件图形符号

(3)功能仿真

对创建的取补模块进行功能仿真,验证其功能的正确性,可用Xilinx foundation f3.1编译器的Simulator模块实现。仿真结果如图2.4所示:

图2.4 取补模块仿真结果

2.2.2选择器模块的设计与实现

选择器主要由一个D2-4E芯片和逻辑门电路控制选择输出。输入端输入的值

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分别为[?X]补,[X]补以及“00000000”(八个输入端为一组)。

D2-4E芯片的A0和A1端的“0”和“1”控制D0,D1,D2,D3当A0A1为01时,输出为D2高电平,即为D2输出值为1,通过逻辑门电路实现输出为[?X]补的值;当A0A1为10时,输出为D1为 高电平,即为D1输出值为1,通过逻辑门电路实现输出为[X]补的值;当A0A1为00时,输出为D0为 高电平,即为D0输出值为1,同时当A0A1为11时,输出为D3为 高电平,即为D3输出值为1,由于此时D0和D3输出值为相同,故此两条数据线通过一个或门输出一条数据线,此时输出值为“00000000”。正好实现三输入一输出的选择器模块。 (1)创建选择器设计原理图。

三输入一输出选择器原理结构如图2.5所示:

图2.5 选择器原理框图

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