基于FPGA的乘法器原理介绍及设计实现

基于FPGA的乘法器原理介绍及设计实现

引言

在软件设计里两个数的相乘可以直接“*”，但是在FPGA的设计里面，如果直接将两个数相乘，不仅会占用大量的cell单元，而且会大大减慢硬件的运算速度。而在越来越多的FPGA设计应用领域，乘法器都被广泛应用到。本文设计的便是一款计数精度高，计数速度快，节省电路资源的乘法器。通过移位相加的原理来实现乘法器的设计实现。

乘法器原理介绍

乘法器的设计实现

首先介绍乘法器的设计端口：

接下来介绍乘法器的设计核心：

乘法器的仿真验证

乘法器的仿真testbench设计如下：

按照上面的testbench仿真设计所示，乘数1：mul_data1= 21；乘数2：mul_data2=31；
那么仿真结果应该为muliplicator=25*31=775;
如下图所示，mul_en使能开启后，进入乘法运算，muliplicator=775，乘法完成信号mul_done=1同时拉高。

设计总结

乘法器具有以下优点：
1：通过移位相加的操作代替乘法，具有节省电路资源的优点；
2：计数精度与预期的一致，且计数速度快，所消耗的时钟不多。