Trung tâm đào tạo thiết kế vi mạch Semicon

Login

Username: Password:

Forgot your password? Forgot your username?
ĐĂNG KÝ TÀI KHOẢN ĐỂ TRUY CẬP NHIỀU TÀI LIỆU HƠN!

Create an account

Skip to content

Thiết kế mạch nhân cơ bản (Phần 1)

Monday, 29 July 2019 19:20 Semicon Editor 01

Cách thức thực hiện phép toán nhân một cách bình thường như với số tự nhiên:

Multicand 11002 = 12

Multiplier × 11012 = 13

-------------

1100

0000

1100

-----------------------

Product 100111002 = 156

Số được nhân m bit nhân với số nhân n bit sẽ cho ra kết quả nhân là m+n bit

m-bit multiplicand × n-bit multiplier = (m+n)-bit product

Việc thực hiện phép toán nhân chỉ đơn giản là dịch và cộng kết quả nhân từng bit lại với nhau (shifting and addition). Chúng ta cứ nhân từng bit như với số tự nhiên:

0 × multiplicand = 0

1 × multiplicand = multiplicand

Giải thuật nhân Paper-and-Pencil phiên bản 1:

-Giá trị ban đầu cho thanh ghi Product = 0

-Thanh ghi Multiplicand được mở rộng thêm các bit 0 thành 64-bit (vì đây là phép nhân không dấu)

Giải thích về lưu đồ:

B1: Dựa vào bit 0 của thanh ghi Multiplier để xét điều kiện. Nếu là 1 thì thực hiện cộng thêm thanh ghi Multiplicand và thanh ghi Product, ngược lại thì không làm gì cả (tương đương việc cộng với 0)

B2: Dịch thanh ghi Mutiplicand sang trái 1 bit để chuẩn bị cho lần cộng tiếp theo

B3: Dịch thanh ghi Multiplier sang phải 1 bit để lấy bit 1 của Multiplier ban đầu để xét điều kiện cho B1 của lần lặp sau (khi này bit 1 đang nằm vị trí 0 trong thanh ghi Multiplier). Multiplier[31:0] ← {1'b0, Multiplier [31:1]}

Sau đó sẽ xét đến số lần đã là lặp, nếu còn thỏa điều kiện thì quay lại bước B1.

Trình tự các bước của ví dụ, để tiện cho việc trình bày chúng ta chỉ cần quan tâm đến 4-bit cuối.

Các lưu ý:

- Việc thực hiện dịch thanh ghi multiplicand sang trái 1 bit hoặc dịch thanh ghi product sang phải 1 bit cho kết quả tương tự nhau. Nhưng tốt hơn là nên dịch thanh ghi multiplicand.

- Thanh ghi multiplicand có thể giảm chỉ gồm 32 bit và mạch cộng cũng có thể giảm chỉ còn là mạch cộng 32 bit.

- Mạch nhân có thể thực hiện lặp vòng 32 lần với 1 mạch cộng và 1 mạch dịch; hoặc có thể thực hiện trong 1 chu kỳ: khi đó thì việc cộng và dịch sẽ được thực hiện đồng thời, nhưng tốc độ trả về kết quả là rất chậm.