基於FPGA的乘法器原理介紹及設計實現

引言

在軟體設計裡兩個數的相乘可以直接“*”，但是在FPGA的設計裡面，如果直接將兩個數相乘，不僅會佔用大量的cell單元，而且會大大減慢硬體的運算速度。而在越來越多的FPGA設計應用領域，乘法器都被廣泛應用到。本文設計的便是一款計數精度高，計數速度快，節省電路資源的乘法器。通過移位相加的原理來實現乘法器的設計實現。

乘法器原理介紹

乘法器的設計實現

首先介紹乘法器的設計埠：

接下來介紹乘法器的設計核心：

乘法器的模擬驗證

乘法器的模擬testbench設計如下：

按照上面的testbench模擬設計所示，乘數1：mul_data1= 21；乘數2：mul_data2=31；
那麼模擬結果應該為muliplicator=25*31=775;
如下圖所示，mul_en使能開啟後，進入乘法運算，muliplicator=775，乘法完成訊號mul_done=1同時拉高。

設計總結

乘法器具有以下優點：
1：通過移位相加的操作代替乘法，具有節省電路資源的優點；
2：計數精度與預期的一致，且計數速度快，所消耗的時鐘不多。