[發(fā)明專利]一種基于4-Booth編碼的低功耗乘法器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910238829.8
• 申請(qǐng)日: 2019-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN110058840B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余寧梅;馬文恒;高鈺迪;黃自力;張文東;劉和娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F7/523
• 分類號(hào): G06F7/523
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 燕肇琪

1.一種基于4-Booth編碼的低功耗乘法器，其特征在于，包括由至少兩個(gè)編碼器并聯(lián)組成的編碼器組，所述編碼器組的輸入端連接有位選擇器，所述位選擇器的輸入端分別與乘數(shù)輸入端口、被乘數(shù)輸入端口連接，所述位選擇器的輸入端與乘數(shù)輸入端口、被乘數(shù)輸入端口之間分別連接有第一Power gating 開關(guān)，所述第一Power gating 開關(guān)用于根據(jù)輸入的乘數(shù)或被乘數(shù)是否為零而開通或關(guān)閉電路，所述編碼器組控制補(bǔ)碼信號(hào)輸出部分積，所述編碼器組的輸出端通過第二Power gating 開關(guān)與壓縮器的輸入端連接，所述第二Powergating根據(jù)編碼器組生成部分積的最大延遲開通電路，所述壓縮器的輸出端通過第三Power gating 開關(guān)與超前進(jìn)位加法器的輸入端連接，所述第三Power gating 開關(guān)用以接收壓縮器最終輸出的偽和、進(jìn)位信號(hào)而開通電路，所述超前進(jìn)位加法器的輸出端輸出被乘數(shù)與乘數(shù)的乘積。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于4-Booth編碼的低功耗乘法器，其特征在于，所述編碼器具有三個(gè)數(shù)據(jù)輸入端，每個(gè)所述編碼器的三個(gè)數(shù)據(jù)輸入端均與所述位選擇器的輸出端連接，每個(gè)所述編碼器的輸出端均與第二Power gating 開關(guān)連接。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于4-Booth編碼的低功耗乘法器，其特征在于，所述編碼器邏輯電路包括三輸入與門，所述三輸入與門的三個(gè)輸入端為編碼器的輸入端，所述三輸入與門的輸出端與保留進(jìn)位加法器的輸入端連接，所述三輸入與門的三個(gè)輸入端通過寄存器Ⅰ與所述保留進(jìn)位加法器的輸入端連接，所述寄存器Ⅰ輸出位選擇器輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)的Ei，所述保留進(jìn)位加法器的偽和信號(hào)輸出端與寄存器Ⅱ的輸入端連接，所述寄存器Ⅱ的輸出端與移位寄存器的輸入端連接，所述移位寄存器輸出部分積，所述三輸入與門的輸出端與所述移位寄存器之間連接有控制補(bǔ)碼參與電路，所述控制補(bǔ)碼參與電路用以控制補(bǔ)碼參與部分積的形成。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于4-Booth編碼的低功耗乘法器，其特征在于，所述控制補(bǔ)碼參與電路包括寄存器Ⅲ，所述寄存器Ⅲ與所述三輸入與門的輸出端之間連接有反相器，所述反相器的輸入端與所述三輸入與門的輸出端連接，所述寄存器Ⅲ的輸出端通過二選一選擇器與所述移位寄存器的輸入端連接，所述二選一選擇器連接有第四power gating開關(guān)，所述第四power gating開關(guān)還通過補(bǔ)碼電路與所述二選一選擇器連接，所述補(bǔ)碼電路產(chǎn)生用到補(bǔ)碼計(jì)算的部分積，所述第四power gating開關(guān)用以控制補(bǔ)碼電路的開通和選通。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于4-Booth編碼的低功耗乘法器，其特征在于，所述壓縮器采用多個(gè)保留進(jìn)位加法器構(gòu)成的華萊士樹形壓縮器，所述華萊士樹形壓縮器中每級(jí)壓縮電路連接有第五power gating開關(guān)，所述第五power gating開關(guān)用以控制本級(jí)壓縮電路的開通與關(guān)斷，每級(jí)所述第五power gating開關(guān)均與下一級(jí)所述第五power gating開關(guān)串聯(lián)，每級(jí)所述第五power gating開關(guān)通過本級(jí)壓縮電路的最大計(jì)算時(shí)延來控制下一級(jí)第五power gating開關(guān)的開通，所述華萊士樹形壓縮器中每個(gè)保留進(jìn)位加法器均連接有第六power gating開關(guān)，所述第六power gating開關(guān)用以控制保留進(jìn)位加法器的開通與關(guān)斷。