[发明专利]一种高性能非精确乘法器及其应用方法

权利要求书

1.一种高性能非精确乘法器，其特征在于：包括非精确Booth编码单元、精确Booth编码单元、非精确4-2压缩器单元、精确4-2压缩器单元、非精确压缩树形结构以及超前进位加法器单元；

所述精确Booth编码单元是用于两个操作数高位生成部分积，减少部分积的行数并且将部分积传递给压缩器单元使用；

所述非精确Booth编码单元是用于两个操作数低位生成部分积，减少部分积的行数并且将部分积传递给压缩器单元使用；

所述精确4-2压缩器单元是将高位的4个权重一样的部分积压缩成两个，以减少部分积的行数，将所有的部分积压缩成两行，传递给超前进位加法器单元；

所述非精确4-2压缩器单元是将低位的4个权重一样的部分积压缩成两个，以减少部分积的行数，将所有的部分积压缩成两行，传递给超前进位加法器单元；

所述非精确压缩树形结构是在运用Booth编码单元的前提下，Booth编码单元会在部分积的最后一行产生一个补偿位，在此结构中，舍去该补偿位以达到减少部分积行数；

所述超前进位加法器单元是将压缩至两行的部分积，进行最终相加产生最终的结果。

2.如权利要求1所述的高性能非精确乘法器，其特征在于：所述非精确乘法器的高位m比特使用精确Booth编码单元和精确4-2压缩器单元、低位n比特使用非精确Booth编码单元和非精确4-2压缩器单元，其中m+n＝k，k为乘法器操作数的总比特数。

3.如权利要求1所述的高性能非精确乘法器，其特征在于：精确Booth编码单元中部分积产生的表达式为：

而非精确Booth编码单元中部分积产生的表达式为：

4.如权利要求1所述的高性能非精确乘法器，其特征在于：精确4-2压缩器单元中输入C_in，P₁，P₂，P₃，P₄，输出和位Sum及进位C_out、Carry，Sum及C_out、Carry的表达式分别为：

C_out＝P₄P₃+P₄P₂+P₃P₂，

非精确4-2压缩器单元中输入为P₁，P₂，P₃，P₄，输出为和位Sum＇及进位Carry′，Sum＇及Carry′的表达式分别为：

5.一种高性能非精确乘法器的应用方法，其特征在于：使用精确Booth编码单元、精确4-2压缩器单元和非精确Booth编码单元、非精确4-2压缩器单元的位数确定包含以下步骤

步骤1)，将非精确乘法器中使用精确Booth编码单元和精确4-2压缩器单元的位数m设为0、而使用非精确Booth编码单元和非精确4-2压缩器单元的位数n设为k；

步骤2)，对非精确乘法器进行建模，首先将使用精确Booth编码单元、精确4-2压缩器单元的位数设为0，然后用C或者Matlab等软件对非精确乘法器进行建模；

步骤3)，根据具体的应用数据对建模后的非精确乘法器进行仿真；

步骤4)，根据应用的要求评估仿真结果，如果仿真的结果不符合应用的要求，则将非精确乘法器中使用精确Booth编码单元和精确4-2压缩器单元的位数增加一位，使用非精确Booth编码单元和精确4-2压缩器单元的位数减少一位；

步骤5)，重复步骤2)至步骤4)，直至仿真的结果符合应用的要求。