Последовательный сумматор на ПЛИС: оптимизация и производительность

Представлен последовательный сумматор, использующий один полный сумматор (Full Adder) для вычисления суммы чисел произвольной разрядности. Операнды поступают последовательно, начиная с младшего бита, а результат выдается в параллельном виде. Схема включает модули PISO (параллельный ввод, последовательный вывод) и SIPO (последовательный ввод, параллельный вывод) для преобразования данных.
Последовательный сумматор на ПЛИС: оптимизация и производительность
Изображение носит иллюстративный характер

Для управления потоком данных используется модуль flowcontrol, формирующий сигнал записи в SIPO на основе загрузки входных данных. Валидность результата определяется детектором спада сигнала записи в SIPO. Полный сумматор имеет зацикленную цепь переноса и триггеры на входах, что обеспечивает корректную работу.

Схема обеспечивает задержку в C_WIDTH + 3 такта, где C_WIDTH — разрядность операндов. Максимальная тактовая частота в 250 МГц была достигнута на кристалле xc7a35tcsg324-1 при разрядности операндов 10000 бит. Производительность системы определяется как Fmax/(N+3), где N – разрядность операндов.

Для синтеза больших проектов, где количество портов превышает возможности микросхемы ПЛИС, необходимо использовать режим синтеза out-of-context (ooc). Для повышения производительности при работе с большими разрядностями следует уменьшать fanout, например, клонированием источников сигнала.


Новое на сайте

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка