FPGA中的有符號數(shù)乘法說明

?FPGA中乘法器是很稀缺的資源，但也是我們做算法必不可少的資源。7系列及之前的FPGA都是25x18的DSP，UltraScale中是27x18，我們可以通過調(diào)IP Core的方式或者原語的方式來進(jìn)行乘法操作。在里面可以設(shè)置有符號還是無符號數(shù)乘法。

當(dāng)然，我們也可以直接使用*符合來進(jìn)行乘法，對于無符號的乘法

reg [7:0] ubyte_a;
reg [7:0] ubyte_b;
(* *)
output reg[15:0] u_res;

always @ ( posedge clk ) begin
if(rst)
u_res else
u_res end

?有符號乘法可以在Verilog中使用signed來標(biāo)注。

reg signed [7:0] byte_a;
reg signed [7:0] byte_b;
(* *)
reg signed [15:0] res;

always @ ( posedge clk ) begin
if(rst)
res else
res end

當(dāng)然我們也要理解有符號數(shù)乘法的原理，其實就是擴(kuò)位乘法，把高位都補(bǔ)充為符號位。

有符號數(shù)乘法：

reg [7:0] ubyte_a;
reg [7:0] ubyte_b;
(* *)
reg [15:0] res_manul;

always @ ( posedge clk ) begin
if(rst)
res_manul else
res_manul end

關(guān)于乘法輸出的位寬，我們知道，兩個8bits的無符號數(shù)乘法，結(jié)果的位寬是16bits，但對于兩個8bits有符號數(shù)的乘法，只要兩個數(shù)不同時為-128，即二進(jìn)制0b1000_0000，那么輸出結(jié)果的高兩位都是符號位，我們只需要取低15bits即可。因此，如果我們可以保證兩個輸入的乘數(shù)不會同時為有符號數(shù)所能表示的負(fù)數(shù)最小值，那么乘法結(jié)果的高兩位都是符號位，只取其中一位即可。

審核編輯：符乾江