YHFT-DX+乘法部件的设计与验证

发布时间：2021-09-22 04:09

　　近年来数字信号处理器（DSP）经过快速的发展,在通信、信号处理、多媒体等领域中得到广泛的应用。随着应用范围的不断扩大,对DSP性能的要求也越来越高,因此研究和设计高性能DSP就具有较大的科研和应用价值。本文以YHFT-DX+乘法部件的设计为背景,对DSP片内乘法器进行了深入的研究,并最终设计实现了YHFT-DX+乘法部件。在此过程中主要完成了以下工作:深入分析了YHFT-DX+乘法部件的体系结构以及功能要求,按照操作指令的类型,确立了分类处理的总体结构。按照指令操作把设计分成三个模块分别进行设计,三条独立的流水线分别处理三类指令,只共用指令译码模块。乘法模块中指令操作复杂,16位和32位乘法操作共存,如何同时实现16位和32位乘法操作并且要实现硬件资源复用是设计中的关键技术。本设计采用了快速递归乘法算法设计实现了32位乘法的操作,达到了设计目标。乘法模块的设计中重点对乘法器的设计做了深入的研究。采用一种无毛刺的改进Booth算法改进了乘法器,设计实现的乘法器降低了功耗。乘法器是处于乘法模块中的关键路径上,对乘法模块的性能有着制约作用,所以本设计全定制实现了乘法器。在设计中重点研究了部分... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 YHFT-DX+简介
    1.2 DSP 片内乘法器及其相关研究
    1.3 本文完成的工作
    1.4 论文的组织结构
第二章 YHFT-DX+ 乘法部件的逻辑设计与功能验证
    2.1 乘法部件的设计
        2.1.1 乘法部件功能概述
        2.1.2 乘法部件的总体设计
        2.1.3 普通乘法模块的设计
        2.1.4 有限域乘法器的设计
        2.1.5 逻辑操作模块的设计
    2.2 乘法部件的功能验证
        2.2.1 功能验证方案
        2.2.2 功能验证的激励码
        2.2.3 普通乘法模块的验证
        2.2.4 有限域乘法模块的验证
        2.2.5 逻辑操作模块的验证
    2.3 本章小结
第三章 YHFT-DX+乘法部件关键模块的全定制设计
    3.1 低功耗乘法器的设计
        3.1.1 Booth 算法及其部分积生成
        3.1.2 有限符号位扩展
        3.1.3 部分积压缩
        3.1.4 版图设计
        3.1.5 设计分析
    3.2 版图验证
    3.3 本章小结
第四章 YHFT-DX+ 乘法部件的综合与基于标准单元的设计
    4.1 乘法部件的综合
        4.1.1 逻辑综合的约束
        4.1.2 逻辑综合的结果分析
    4.2 乘法部件基于标准单元的设计
        4.2.1 布图规划
        4.2.2 预布局布线
        4.2.3 时钟树综合
        4.2.4 布线
        4.2.5 设计验证
    4.3 本章小结
第五章 结束语
    5.1 论文总结
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]芯片版图面积的设计优化[J]. 张颖,潘亮.  中国集成电路. 2006(07)
[2]一种通用的有限域乘法器的设计与实现[J]. 沈晓强,郭阳.  中国集成电路. 2005(08)

博士论文
[1]高性能DSP关键电路及EDA技术研究[D]. 李振涛.国防科学技术大学 2007
[2]嵌入式异构多核处理器设计与实现关键技术研究[D]. 岳虹.国防科学技术大学 2006

硕士论文
[1]600MHz YHFT-DX算术逻辑部件设计与验证[D]. 陈巍.国防科学技术大学 2009
[2]DSP高性能乘法部件的设计与实现[D]. 杨强.国防科学技术大学 2008
[3]超大规模集成电路的物理设计研究[D]. 周俊.同济大学 2007



本文编号：3403110