DSP48E1詳解-4

內嵌函數

7系列器件的嵌入式功能包括25×18乘法器、加法器/減法器/邏輯單元和模式檢測器邏輯.

 

預加

7系列FPGA DSP片有一個25位的預加法器,插入到A寄存器路徑中(如圖2-14所示,展開視圖如圖2-7所示,30頁)。有了預加法器,可以在加法器之前進行預加或預減。由於預加法器不包含飽和邏輯,設計人員應該限制輸入操作數爲24位2的補碼符號擴展數據,以避免算術運算期間溢出或下溢。可以選擇繞過預加法器,使D成爲乘數的新輸入路徑。當不使用D路徑時,可以在驅動乘法器之前否定A pipeline的輸出。有多達10種工作模式,使這個預加器塊非常靈活。

在方程2-2中,A和D通過預加/減器初始相加。然後將預加法器的結果與B相乘,將相乘的結果添加到C輸入中。這個方程有助於有效的對稱濾波器。

Adder/Subtracter Output = C ± ( B x ( D ± A ) + Cin )

 

二進制補碼乘數

圖2-14中的DSP48E1片中的2的補數乘數接受25位2的補數輸入和18位2的補數輸入。該乘法器產生兩個43位的部分乘積。這兩個部分乘積在乘法器的輸出處得到一個86位的結果,如圖2-15所示。通過17位、右移位、級聯輸出總線支持乘法器級聯以實現更大的結果。右移用於通過正確的位元數對部分乘積進行右對齊。該級聯路徑饋入Z多路複用器,該多路複用器連接到相鄰的DSP48E1片的加法器/減法器。通過將輸入操作數的MSB設置爲0,乘數可以模擬無符號數學運算。

圖2-15顯示了一個可選的  pipeline 寄存器(MREG),用於乘數的輸出。使用寄存器可以增加一個時鐘延遲,從而提高性能。

 

Adder/Subtracter or Logic Unit

... ...

Two-Input Logic Unit

... ...

 

單指令多數據模式

48位加法器/減法器/累加器可以分割成更小的數據段,阻止段與段之間的內部進位傳播,保證所有段的獨立運行。加法器/減法器/累加器可分爲4個12位加法器/減法器/累加器或2個24位加法器/減法器/累加器,每段執行信號。SIMD模式分割是一種靜態配置,而不是動態OPMODE類型控制。

•四段雙或三元加法器,12位輸入,12位輸出,每段進位輸出

•功能由ALUMODE[3:0]動態控制,操作數源由opmode[6:0]動態控制

•所有四個加法器/減法器/累加器執行相同的功能

•兩個段的雙或三元加法器與24位的輸入,一個24位的輸出,和一個進位輸出的每個部分也可用(沒有圖)。

SIMD特性(如圖2-16所示)允許將48位邏輯單元分割成多個更小的邏輯單元。每個較小的邏輯單元執行相同的功能。這個功能也可以通過ALUMODE[3:0]和opmode控制輸入來動態改變。

 

Pattern Detect Logic

... ...

Overflow and Underflow Logic

... ...

 

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