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定点补码一位乘法器-梁宇翔
沈阳航空航天大学
课 程 设 计 报 告
课程设计名称：计算机组成原理课程设计
课程设计题目：定点补码一位乘法器的设计
院〔系〕：计算机学院
专 天大学课程设计报告
结束
YnYn+1=?
01
10
00或11
加[X]补
加0
加[-X]补
向右移一位
是否完成8次运算
开始
Y
N
Booth算法流程图
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设计思路
定点补码一位乘法器将由求补码电路，选择电路，运算电路，移位存放器电路和求原码电路组成。
乘数输入
被乘数输入
求补电路
求补电路
移位存放器
运算电路
选择电路
输出结果
求原码电路

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第2章 详细设计方案
顶层方案图的设计与实现
设计的乘法器为八位乘八位，因此需要八位X输入和八位Y输入，此外还需要时钟信号输入CLK和清零控制CLR以及工作控制CE1，CE2，功能控制C1,C2。结果输出为十六位，其中四位为符号位。
顶层设计图
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各局部功能电路的设计与实现
乘法器具体将由求补码电路，选择电路，运算电路，移位存放器电路和求原码电路组成。

一个数的补码先看符号位，假设其为正数，补码等于原码，假设其为负数，补码等于其原码取反加一。此处需要一个由两个与门一个或门组成的控制电路，其控制信号为输入数的符号位，当控制信号C=1时，输入的为负数，其补码为原码去反加一，当C=0时，输入数为正数，补码为其原码。电路连接完成并仿真成功后封装成芯片。

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被乘数选择电路
选择电路由两片求补码芯片和8片被乘数选择芯片组成，其原理是现将被乘数X输入，分别求[X]补和[-X]补，由控制电路控制输出结果，C1，C3为附加位Yn+1，C2为乘数末位Yn，当C1C2C3=101时输出[X]补，当C1C2C3=010时，输出[-X]补，当C1C2C3=111或000时，输出0。
被乘数选择电路图
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局部积移位存放器电路与乘数移位存放器
本电路由八片FDCE芯片组成，CLK为共同的时钟信号CLR为清零控制，CE=1是工作，CE0shi定制，C控制电路功能，当C=1时输入，当C=0时进行移位。
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求原码电路
本电路由其符号位作为控制信号，C=1时，输入数为负数，减一再取反，当C=0时，为正数，原码为输入数本身。
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仿真结果与分析
输入X=，Y=。CLK为时钟控制信号，上升沿触发。CLR为清零控制，CLR=1时清零CE1为局部积移位存放器的工作控制信号。当CE1=1时，工作，CE2为乘数移位存放器的工作控制型号，CE2=1时，工作。
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C1为局部积移位存放器的操作控制信号，C1=1时输入，C1=0时，移位。C2为乘数移位存放器的操作控制信号，C2=1时输入，C2=0时，移位。，如下列图所示。

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第3章 编程下载与硬件测试
编程下载
利用Xilinx found