FPGA中的平方根

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作为纯数字电路的FPGA，实现平方根是比较麻烦的。毕竟硬件不支持这种算法。

好在厂家的IP核中有相关的平方根IP库，所以用起来也很方便。

上图是在QUARTUS下调用库中的IP核，综合适配后的资源使用情况，逻辑单元使用的1369个，占总资源的22%，片上硬件乘法器使用了16个。可以说是在资源有限的情况下，使用资源量还是很大的。

前几篇文章中，我们介绍了使用CORDIC算法计算三角函数sin和cos的值。计算三角函数sin和cos的值是利用CORDIC算法的旋转模式来进行的。而在向量模式下，可以使用CORDIC算法计算平方根。

如图，使用CORDIC算法计算平方根，FPGA资源的使用情况。逻辑单元使用了10%，乘法器使用的6个，片上ram只是用的不到1%。可以说在资源有限的情况下，是非常好的选择 。但是要注意，算法本身可使用流水线操作，也可使用其他方式操作，计算周期要根据迭代的次数决定，迭代次数越大，计算越精确，同样，计算的周期也越长。

 

上图是迭代16次后的结果，可以清楚地看到，输入xi，yi，输出sqrt_out，结果非常精确。在时序不是很紧的情况下，可以使用这种方法。

具体详细的算法，可根据之前介绍的CORDIC算法自行推理。

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作者：杭州卿萃科技ALIFPGA

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