一般高速乘法器的設計都無法避免連續進位的問題,且該問題均是嚴重影響其運算速 度的主要原因。本文為了解決此問題,而設計了改良的符號數系統加法器並以CMOS技 術配合VLSI的製作要求設計--16×16高速乘法器。 傳統的符號數系統加法器雖利用餘額數(Redundancy number) 的運算方式,因此沒 有進位問題,但是其產生的符號數結果必須要經過1個2進制加法器才能對2進制系 統做轉換;而本文所設計的改良符號數系統加法器,不但沒有嚴重進位問題,且其產 生的符號結果可直接轉換成二進制系統,故利用其做為本文的單位加法器,以增快乘 法運算的速度。 除此之外,本文乘法器亦採用了改良布斯運算方法(Modified Booth's Algorithm) 使部分積之數量減半,並利用了符號數延伸處理法(Sign bit exteusion treatment )減少單位加法器的數量,故能有效地使本文乘法器縮小了硬體製作的面積。而單位 加法器總共分三層計算,第一層有四組,第二層有2組,第三層有1組,共用了70 個單位加法器,每一個單位加法器又有4個模組電路,均以CMOS技術設計並力求簡化 。 本論文共分六章第一章是簡介,第二章是介紹現今幾種不同的高速乘法器設計,第三 章是說明符號數系統的特性,第四、五章即為本文設計的乘法器原理及硬體,第六章 是結論。本文乘法器最後用spice 2g6 來做模擬其最長的運算約為100ns,相當 的快速,若能改良利用管路(pipeline)設計,則可達到更快的速度。
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