C的重置逐比特移位相减开平方计算.PDF

维普资讯 第 期 计 算 机 技 术 与发 展 V01．16 No．6 2006 6 年 月 O．)．MPUTERTECHNO1．OGY ANDDEVELOPMENT Jun． 2006 基于ASIC的重置逐比特移位相减开平方计算 郑 华，刘笃仁 (西安电子科技大学 电子工程学院，陕西 西安 710071) 摘 要：采用专用集成电路实现一种功能，一般要考虑以下3个方面：精度、速度和面积。考虑实际芯片的这3个因素，文 中采用重置逐比特移位相减法设计了一个开平方的数字专用集成电路。该电路能够对一个32比特的数据进行开平方 最 终得到一个l6比特的平方根值。该设计面积很小，适用于低频ASIC。 关键词：专用集成电路；速度；面积；重置；逐比特 中圈分类号：rI131．2 文献标识码：A 文章编号：1673—629X(2006)06—0196—02 BinaryRestoringShift／SubtractSquare_‘R‘ooter BitbyBitBasedonASIC ZHENG Hua，LIU Du：ren ’ (SchoolofElectronicEngineering。XidianUniversity，Xi’aIl710071，China) Abstract：WhenafunctionisfulfilledbyASIC，threefactorsmUStbeconsidered：spede ，precisionandafea．AdigitalASICwhichcanget therestofil~gsquarerootbitbybitWSSdesignde inthispaper．Thecircuitdealswitha32bitsdata．thengetsa16bitssquareroot．Thede． signcosts8little8teasanditisapplide inASICwhichworkswithlowerfrequency． Keywords：ASIC；speed；area；binaryrestoring；bitbybit O 引 言 转化电路 ，所以面积较大。非重置逐比特移位相减法和重 ASIC实现开平方计算的方法很多，总的来讲分为两 置逐比特移位相减法对一个2 比特的数据进行开平方计 类：数字和模拟。由于此设计的输入是来 自ADC的数字 算，需要 7／个时钟周期。 化信号，所以采用数字ASIC来实现。对于IC设计者来 非重置逐比特移位相减法和重置逐比特移位相减法 说，精度是给定的，一般是由系统工程师根据实际的需要 的处理过程更是大同小异。是否重景决定这两种方法在每 来确定。在确定精度之后 ，面积和速度往往是矛盾的。面 个时钟周期内的计算量是不同的，所以对时钟周期(时钟 积和速度哪一个优先考虑，这需要根据设计采用的频率、 频率)的要求不同。综上所述，重置逐比特移位相减法的 时序、工艺等来确定。 面积最小，但速度最慢。 数字ASIC实现开平方计算的方法有很多，有的在面 文中设计的开平方运算是计量芯片的一个功能，芯片 积上有优势，有的在速度比较有优势，还有的是兼顾了两 的系统时钟频率较低，约为3MHz。平方根值的设计精度 者。最常见的5种方法为：平行硬件法；牛顿迭代法；高基 要求达到1×10一，