文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
可重构高速低功耗流水线乘法器设计
姓名:田心宇
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:杨银堂
20060101
摘要各个功能单元——使用差分放大技术设计了一种新型的灵敏放大器型正沿触发礐乘法/力Ⅱ法运算是信号处理的核心运算,加法器采用集成化电路实现,而乘法器则采用程序的方法实现,但是以程序实现的乘法运算速度已经不能满足现代高现代多媒体通讯已经开始成为人们生活中的重要组成部分,而且变速率信号处理时,功耗浪费严重,效率低下。本论文针对这种情况,设计了针对变速率信本论文在详细分析了可重构设计思想方法和变频信号在图像及音频通信中应用情况,研究了可重构高速乘法器设计技术。在保证最高频率在的基础上分析设计了具有频率高陨、输出信号稳定,噪声低等优点的乘法器中的器、全加器及半加器等。基于这些功能单元的设计,采用构高速乘法器电路进行了模拟仿真,并对其性能进行了分析和总结。该流水重构乘法器运算速度最高可达以上,针对变速率信号处理最多可降低功耗达%,电压可重构乘法器最高频率可达到甋疃嘟档凸ァ关键字:可重构高速乘法器流水线灵敏放大器速信号处理的要求。随着集成电路工艺向超深亚微米发展,将整个乘法单元集成在数字信号处理器或者微处理器己成为现实。乘法器是信号处理系统的关键部件,所完成一次乘法操作的运算时间基本上决定了信号处理电路的速度。因此,人们为了提高乘法器的性能,对乘法器的结构进行了大量的研究,不断寻找更优更好的结构。处理在实时视频、音频和图象信号处理中占很大的比重。当使用常规乘法器对其号处理的可重构高速低功耗流水线乘法器电路,其结构新颖灵活、速度高、可以有效节约功耗。
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关于论文使用授权的说明创新性声明兰停骸』睢唬骸昀糩本人声明所呈交的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中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位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申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚在解密后应遵守此规定本人签名:导师签名:日期:任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全
第一章绪论可重构技术的提出随着集成电路技术向超深亚微米技术的发展,在半导体产品的发展史上有一尔定律。即一块半导体集成电路芯片上的晶体管数每隔昃鸵7环佣得芯片的性能棵胫又葱械闹噶钍也每隔昃头环DΧ墒且恢志验观察,并不是牛顿定律一样的物理规律,但它反映了市场需求,同时也是芯片厂商的响应,有一种自我加强性。摩尔定律意味着不懈的竞争,芯片厂商为了在市场上站住脚,必须不断改进技术,这又反过来加强了摩尔定律。摩尔定律在年以前会继续成立。因此,在硬件电路层面不会发生大的转折,半导体集成电路仍然保持主流地位。但是,如何利用摩尔定律来有效地构造部件和系统却不是确定的,硬件芯片和系统层面可能发生大的创新。由于摩尔定律继续成立,我们对今天已有的硬件可以做出一些颇有把握的推断。比如,今天一台桌面微机的全部电路今后可以缩小到手掌中缡只而今天的手持设备的全部电路可以缩小到指甲大小、甚至米粒大小。这后一种硬件已经有很多产品原型了,称为“智能微尘”或。但是,如何利用摩尔定律带来的硬件进步绾谓行У赜成涞饺嗣堑男求和市场产品与服务中墙庑┙接τ糜谔岣咝阅芎凸δ埽故怯糜诮档统本或者提高性能到缍哉庑┪侍庥泻芏嗷卮穑医窈蟮姆⒄够褂泻艽蟮牟蝗美国国家科学基金会认为,高性能计算机正处于重要的转折期,因此在年开始启动一系列项目,鼓励“革命性体系结构概念”的研究,其中的一个重点就是如何用好摩尔定律带来的硬件进步,提高计算机的效率和生产力。让我们不要考虑整个电脑系统,只集中于半导体数字电路芯片。在这个领域,针对如何有效地使用摩尔定律的问题,业界已经总结出了一个宏观规律,称为牧村浪潮也就是说大约每经过年,半导体产品就会进入一个新的周期。而半导体产这个关于半导体产品特征的经验观察规律是日立公司的首席技术专家牧村次夫于年第一次提出的,并于年加以修订,以覆盖—年的预测条规律年一直未变,而且业界普遍认为它会持续到年。这个规律就是摩定性。品