定点补码一位乘法器的设计.pdfVIP

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沈阳航空航天大学

课程设计报告

课程设计名称:计算机组成原理课程设计

课程设计题目:定点补码一位乘法器的设计

院(系):计算机学院

专业:计算机科学与技术

班级

学号:2008040101002

姓名:边爽

指导教师:曹一鹏

完成日期:2011年1月14日

沈阳航空航天大学课程设计报告

目录

第1章总体设计方案

1.1设计原理

1.2设计思路

1.3设计环境

第2章详细设计方案

2.1顶层方案图的设计与实现

2.1.1创建顶层图形设计文件

2.1.2器件的选择与引脚锁定

2.1.3编译、综合、适配

2.2功能模块的设计与实现

2.2.1取补模块的设计与实现

2.2.2选择器模块的设计与实现

2.2.3乘数补码移位寄存器模块的设计与实现

2.2.4部分积移位寄存器模块的设计与实现

2.2.5加法器模块的设计与实现

2.3仿真调试

第3章编程下载与硬件测试

3.1编程下载.

3.2硬件测试及结果分析

参考文献

附录(电路原理图)

-1-

沈阳航空航天大学课程设计报告

第1章总体设计方案

1.1设计原理

由于机器都采用补码做加减运算,所以设计补码乘法器能避免码制转换,提

高机器效率。在计算两个补码相乘时,可以通过Booth算法来实现定点补码一位

乘的功能。布斯(Booth)算法采用相加和相减的操作计算补码数据的乘积,Booth

算法对乘数从低位开始判断,根据后两个数据位的情况决定进行加法、减法还是

仅仅进行移位操作。

补码一位乘法的运算规则:

(1)被乘数一般取双符号位参加运算。

(2)乘数可取单符号位以决定最后一步是否需要校正,即是否加[X]。

(3)乘数末位增设附加位y,且初值为0。部分积[Z]初始值为0。

n10补

(4)被乘数[x]补乘以对应的相邻两位乘数(yy)之差值,再与前

n1n

部分积累加,然后右移一位(乘2-1),形成该步的部分积累加和。y与y构成

n1n

各步运算的判断值,以决定如何操作[X],见图1.1Booth算法操作说明:

图1.1Booth算法操作说明

(5)按照上述算法进行n+1步操作,但第n+1步不再移位,仅根据y与y的

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