文档介绍：东南大学硕士掌位论文饱和乘加运算单元的设计与优化学号:——分类号:受±学秘专蓬名嚣堂曳量堂鎏匿篮盎圣堂论文提交日期星墨生墨旦萁陈畚拇鸨缛掌诔蔘缟量题学位授予单位塞直太堂学位授予日期答辩委员会主席夔送隧龚建鏊塑盛评阂入簍申请学位级剩年密级:公珏骸一
摘要在多媒体及通讯领域,一般要涉股大量的数据运算,比如:营视频处理中的离散余弦变换及逆变换、快速傅立叶变换、ㄑ断低车谋嗦耄饴氲龋棵胫佣家=邪偻虼蔚氖菰怂悖建掇离数据运算豹遮度奏寄重大静懑义。键稆运冀楚数据运舞孛经常溺型豹一萃孛撵痒,瞧窝慕热运黧也是数据运算中最耗费时间的运算,因此高性能的饱和运算单元在多媒体处理及通讯类芯片中具有很重要的地位。本文介绍了一种位位饱和运算ピ的设计,在本文设静馋窝ピV校饕0ǔ朔ㄆ鳌⑷确ㄆ鳌流按砣路稚杓啤T诔俗⑾设计中,采用改进的惴来减少部分积的数目,嗣由压缩器神糟岱斐傻年莱士树ú牟糠只嗉印NA私徊教岣進单元的速魔,本文将被加数作为椠法器的一个郝势积参与到华兼士树阵列中完成乘加运算,采用分组的超前进位加法器作为乘法器静最终葫法嚣。考虑蘩乘鸯羹运算遘程串会发生溢窭,璎鸯羹了锪稆检溺帮镪释谴蘩芷遥瓣采进行饱和处理。饱和ピ2捎肧憬鹗袅撸止し绞浇姓霭嫱嫉纳杓疲锢戆嫱汲寸麓:/∥醴胶撩。纷麓跑较,本文遮剩霜瓣工具练台了一个基于标准单元的饱和ピ!S胣协同仿囊方法对电路谶行仿真的结粟表明,本文设计的饱和ピW罨德肪堆映傥.,×嗽%,在相同溅试激融条件下,功耗降低了。ァ本文对饱和ピ=鴞亍了P汀⑴棠P秃团照槟P臀咏#勺ぷ魑R桓鲇瞝用于多媒体处理酒小关键词:惴ǎ华莱士树;饱和处理:饱和梭测;版图设计;版图布局擒黉
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龇日期心:≥:兰研究生签名:堰』筮丝导师签名研究生签名:濯垦东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明日期:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。’,一一广.;.东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。
第一章绪论背景目前加法器及乘法器的研究现状变换/⒕卣蟪朔、快速傅里叶变换取U庑┧惴ǖ卟共同特征就是谯多媒体盼编码糯牍讨校罅坎捎昧耸中藕糯砭鉴算法,铆如:离散余弦变换及逆随着微电子技术的飞速进步,集成电路工芭进入深亚微米阶段,特征尺寸变褥越来越小。燕子工艺水平的提高,微处理器性能有了惊人的发展,目前以上的位微处理器早己问世。微处理器骥达到如此高的速度,其关键路径上的算术逻辑单元的运算时间必须很小。在算术逻辑单元的运算时潮中,加法远箨和乘法运算占青绝大部分时间,因此加法嚣和乘法器的运算时间对微处理的链憨寄整重要教影响。计算避大,计算时间长,使用频度高,非常耗资源。假设两个矩降珺相乘,其积为矩阵求矩降拿恳桓鲈K刂凳保珹矩胯禁一行的每一个元素要与相威卣竽骋涣谐勖恳桓鲈K亟黍法运算褥到各个积,然嚣霉褥这黧获蕊起来褥戮壤蓐结果。这个运算过程是盎缓多次乘运算秘热运冀柬完成懿,孬每进行一次乘热遮髯都要清耗穰妖的进位传播延时,因蛇需要鞠刍长静运算时阀。在需薅对数据进行大擐处理的领域中,如果借助于捎萌砑椒ɡ炊允萁性怂愦恚占用艽蟮淖试矗⑶叶訡性能要求会很高。在嵌入式策统应用中,男阅芤话悴皇很高,如果还是用软件来实现对数据的实时处理,鼹然会影响整个系统豹性能。褒菘要迸孳亍太爨数据运算的一黧领壤,一般采瓣三秘方法来实褒对鼗据戆处毽。第一种方法是采瘸么拷腺±词迪侄允艿拇怼5诙胤椒ㄊ遣砂允中藕糯砥,由辅助主处理器进行数据运算方面的处理。第三种方法是采用硬件加速单元热缍嗝教寮铀傧来实现对数据的处理。这三种实现方案各有优缺点,三种方案的比较如下表所示:方案优点缺点道功辘毙较强夫,疑存通蠲性,不燕子集成到鬃统当中,仅胃戬进彳亍数据处理,还霹鼓避功耗较高,较件编程霾行其他方面的工作。难,开发难度高。迪帧】价格、功耗、占用面积以及设计功能没有看螅难度比停子诩傻较耗比硬件加速器大,软缝当中。馋编程困难,嚣发难痘较高。硬件加速器赛现价格、功耗、面积更低。开发难功能单一,只面向一些度小,适合于嵌入式系统的应基本的算法,其有专用姨上瓣豹比较来