Просмотр исходного текста страницы Сравнение разных методов умножения по модулю - 2^n-1,индексный,по методу разности квадратов и позиционный.

На основе [http://vscripts.ru/w/%D0%A1%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%B2_%D1%83%D0%BC%D0%BD%D0%BE%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%BF%D0%BE_%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BB%D1%8E прошлого исследования] было добавлено сравнение результатов с умножителем по модулю вида 2<sup>n</sup>-1.
Сравнение производилось для модулей с разрядностью от 2 до 10 бит.
Запуск производился на Synopsys Design Compiler. 

== Генератор Verilog-модулей ==
<pre>
for { set n 2} {$n < 11} {incr n} {

set q [expr round(pow(2,$n)-1)]
set b [expr $n-1]

set file1 "mod_multiplier_$q.v"
set out1 [open $file1 "w"]
puts $out1 "module mod_multiplier_$q (a,b,out);
output wire \[$b:0\] out;
input  wire \[$b:0\] a,b;"
			
	for {set pt 0} {$pt < $n} {incr pt} {
		puts $out1 "wire \[$b:0\] p_out$pt;"
	}
	for {set r 0} {$r < $b} {incr r} {
		puts $out1 "reg  \[$n:0\] res$r;"
	}
	for {set i 0} {$i < $n} {incr i} {
	puts $out1 "
	"
		for {set j 0} {$j < $n} {incr j} {
			set k [expr ($j -$i + $n)%$n]
			puts $out1 "assign p_out$i\[$j\] = a\[$k\] && b\[$i\];"
		}
	}
puts $out1 "
always @ (*)
begin"
for {set i 0} {$i < $n} {incr i} {
	set arr($i) "p_out$i"
}
	set arr_count $n
	set z 0
		
	while {1} {
		set arr_count1 0
		for {set i 0} {$i< [expr $arr_count-1]} {incr i 2} {
			set p_internal "res$z"
			set tmp1 [expr $i+1]
			puts $out1 "	$p_internal=$arr($i)+$arr($tmp1);"
			set RES "res$z\[$n\]"
			puts $out1 "	if($RES==1)
	begin
	res$z\[$n\]=0;
	res$z=res$z+1;
	end"
			set arr1($arr_count1) $p_internal
			incr arr_count1	
			incr z
		}
	set copy [expr $arr_count%2]
	if {$copy == 1} {
		set count2 [expr $arr_count-1]
		set arr1($arr_count1)  $arr($count2)
		incr arr_count1
	}
	if {$arr_count1 <= 1} {
		break;
		}
	# copy
	for {set i 0} {$i < $arr_count1} {incr i} {
		set arr($i) $arr1($i)
		set arr_count $arr_count1
	}
	}
set z [expr $z-1]
puts $out1 "if(res$z==$q)
		res$z=res$z+1;"
puts $out1 "end
assign out = res$z\[$b:0\];
endmodule
"
puts $out1 "module atest_bench();
	reg  \[$b:0\] inp1,inp2;
	wire \[$b:0\] out;"
puts $out1 "	integer fori,forj,i,l;
	reg dummy;
		
mod_multiplier_$q m1(inp1,inp2,out);
"
puts $out1 "initial
	begin
		begin
		for (fori=1; fori < $q; fori = fori + 1)
			for (forj=1; forj < $q; forj = forj+1)
				begin
					inp1=fori;
					inp2=forj;"
puts $out1 "					#1 dummy = 1;
					i=(fori * forj)\%$q;
					//\$display (\"a=(\%d) b=(\%d) Res=(\%d) expect=(\%d)\",fori,forj,out,i);
					l = out;"
puts $out1 "					if (l != i)
						begin
							\$display (\"Error i=(\%d) l=(\%d)\",i,l);
						end
					#1 dummy = 1;
				end
		end
	end
endmodule"	
}
close $out1
</pre>
== Библиотека стандартных ячеек ==
<pre>
NangateOpenCellLibrary_typical_conditional_nldm.lib
</pre>

== Скрипт для запуска ==
<pre>
analyze -f verilog <имя модуля>.v
elaborate <имя модуля>
uniquify
current_design <имя модуля>
check_design
set_load [load_of [get_lib_pins NangateOpenCellLibrary/INV_X4/A]] [all_outputs]
set_driving_cell -lib_cell DFFRS_X2 -library NangateOpenCellLibrary -pin Q  [all_inputs] 
set_max_delay -to [all_outputs] 0 
set_max_area 0 
compile
report_timing -significant_digits 6 > timing_<имя модуля>.rpt
report_area > area_<имя модуля>.rpt
report_power -analysis_effort high > power_<имя модуля>.rpt
remove_design -all
</pre>

== Модули для эксперимента ==
<table style='border: 1px solid black; text-align: center;'>
<tr>
<td style='border: 1px solid black; padding: 2px;'>Битность</td>
<td style='border: 1px solid black; padding: 2px;'>Модуль для индексного умножителя</td>
<td style='border: 1px solid black; padding: 2px;'>Модуль для DS и 2<sup>n</sup>-1 умножителя</td>
</tr>
<tr>
<td style='border: 1px solid black;'>2</td>
<td style='border: 1px solid black;'>3</td>
<td style='border: 1px solid black;'>3</td>
</tr>
<tr>
<td style='border: 1px solid black;'>3</td>
<td style='border: 1px solid black;'>7</td>
<td style='border: 1px solid black;'>7</td>
</tr>
<tr>
<td style='border: 1px solid black;'>4</td>
<td style='border: 1px solid black;'>13</td>
<td style='border: 1px solid black;'>15</td>
</tr>
<tr>
<td style='border: 1px solid black;'>5</td>
<td style='border: 1px solid black;'>31</td>
<td style='border: 1px solid black;'>31</td>
</tr>
<tr>
<td style='border: 1px solid black;'>6</td>
<td style='border: 1px solid black;'>61</td>
<td style='border: 1px solid black;'>63</td>
</tr>
<tr>
<td style='border: 1px solid black;'>7</td>
<td style='border: 1px solid black;'>127</td>
<td style='border: 1px solid black;'>127</td>
</tr>
<tr>
<td style='border: 1px solid black;'>8</td>
<td style='border: 1px solid black;'>251</td>
<td style='border: 1px solid black;'>255</td>
</tr>
<tr>
<td style='border: 1px solid black;'>9</td>
<td style='border: 1px solid black;'>509</td>
<td style='border: 1px solid black;'>511</td>
</tr>
</table>

== Результаты ==

[[Изображение:2n-1_area.jpg]]
[[Изображение:2n-1_power.jpg]]
[[Изображение:2n-1_timing.jpg]]

[[Категория:Результаты]]