[发明专利]集成电路系统中小数乘法器的低功耗优化方法

摘要

本发明公开了一种集成电路系统中小数乘法器的低功耗优化方法，主要解决目前低功耗设计中额外逻辑引入系统从而影响系统功耗的问题。其主要步骤包括：(1)构建乘法器模块；(2)系数整数化处理；(3)正则有符号数字量优化；(4)提取优化结果；(5)霍纳优化；(6)替换小数乘法器。本发明具有运行速度快，占用资源少，简单易行的优点，能够在不降低系统工作效率、不损失系统运算精度的条件下，大幅降低系统功耗和面积。适用于诸如数字信号处理、数字滤波器等含有大量小数乘法器的系统。

主权项

一种集成电路系统中小数乘法器的低功耗优化方法，包括以下步骤：(1)构建乘法器模块用硬件描述语言构建乘法器模块实体，包括一个用于输入原小数乘法器系数的类属参数端口；两个用于输入被乘数与数据宽度的输入端口；一个用于输出最终乘法运算结果的输出端口；(2)系数整数化处理在乘法器模块内部，按照整数化处理公式X＝B(2n‑1)，对由模块类属参数输入的小数乘法系数进行整数化处理，其中，X为二进制整数处理结果；B为小数乘法器系数；n为数据宽度；(3)正则有符号数字量优化对二进制整数处理结果由最低位向第n‑1位搜索并做以下记录和处理：3a)逢“1”则以两个变量分别记录其位置和符号；3b)逢“0”则判断之前有没有连续的“1”存在：若有，取该连续“1”的补码，将位置变量中的最大连续值加1，与其对应的符号变量为正，位置变量中最小连续值保持不变，与其对应的符号变量为负，删除该两个位置变量之间的位置变量和所对应的符号变量，执行步骤3a)；若无，直接执行步骤3a)；3c)搜索至整数处理结果的第n‑1位，将所有位置变量和符号变量分别组成位置序列和符号序列；(4)提取优化结果在乘法器模块内部定义两个常数序列，分别将位置序列和符号序列赋值于这两个常数序列；(5)霍纳优化将位置常数序列和符号常数序列相乘，结果与被乘数进行霍纳优化，霍纳优化结果进行右移n‑nk位的小数化处理，保留高n位作为小数乘法运算的最终结果，由乘法器模块输出端口输出；(6)替换小数乘法器将乘法器模块替换被优化系统中各小数乘法器，乘法器模块的类属参数设置为小数乘法器系数；乘法器模块的被乘数输入端设置为小数乘法器输入；乘法器模块的位宽输入端设置为小数乘法器位宽；乘法器模块的输出端赋值于小数乘法器结果。