Booth算法
Booth算法的硬件实现
Booth.v
//整数乘法Booth算法
//start<=posedge时读取因数；M<=被乘数，Qin<=乘数
//start<=0，送若干个时钟信号供计算用
//done<=1时计算完毕；{A,Q}<=乘积
module Booth(A,Q,Qi,M,start,done,clk);
    parameter n=6;
    parameter width_count=3;
    output reg [n-1:0] A;
    output reg [n-1:0] Q;
    input [n-1:0] Qi;
    reg Q1;
    input [n-1:0] M;
    reg [width_count-1:0] count;
    input start;
    output reg done;
    input clk;
    reg clks;
    always @(posedge clk,posedge start)
    if (start) begin
        A<=0;
        Q1<=0;
        Q<=Qi;
        count<=n;
        done<=1'b0;
        clks<=1'b1;
    end
    else if (~done) begin
        clks<=~clks;
        if (clks) begin
            if (count>0)
                case ({Q[0],Q1})
                    2'b10: A<=A-M;
                    2'b01: A<=A+M;
                endcase
        end
        else begin
            count<=count-1;
            if (count>0)
                {A,Q,Q1}<={A[n-1],A,Q};
            else
                done<=0'b1;
        end
    end
endmodule
tb_Booth.v
`include "Booth.v"
module tb_Booth;
    parameter n=6;
    wire [n-1:0] A;
    wire [n-1:0] Q;
    reg [n-1:0] Qi;
    reg [n-1:0] M;
    reg start;
    wire done;
    reg clk;
    wire [2*n-1:0] result;
    Booth booth(A,Q,Qi,M,start,done,clk);
    initial
    begin
        clk=1'b1;
booth算法乘法例题讲解        M=12;
        Qi=-17;
        #1 start=1;
        #4 start=0;
    end
    always
        #1 clk=~clk;
    assign result={A,Q};
endmodule

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