การออกแบบวงจรคูณเลขอิงดรรชนีแบบอสมวารโดยใช้อัลกอริทึมการคูณแบบเชื่อมตรง

Abstract

ในระบบเชิงเลขวีแอลเอสไอ ตรรกะเชิงเลขแบบอสมวารเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่เหมาะสม เปรียบเทียบกับตรรกะเชิงเลขแบบสมวาร เพราะตรรกะเชิงเลขแบบอสมวารจะไม่มีปัญหาการแกว่ง ของสัญญาณนาฬิกา และการดำเนินการต่าง ๆจะใช้เวลาในการทำงานเป็นแบบเฉลี่ย ปัจจุบันไดัมีการนำเสนออัลกอริทึม สถาปัตยกรรม และเทคโนโลยีมากมาย เพื่อพัฒนาการสร้างวงจรคูณ ซึ่งวิธีการ คํานวณจะมีผลกระทบต่อประสิทธิผลของการสร้างวงจรเช่นกัน โดยวิธีการคํานวณที่น่าสนใจคือ การคํานวณแบบเชื่อมตรง โดยการคํานวณแบบเชื่อมตรงจะใช้การแทนตัวเลขที่มีเครื่องหมายกับตัว ดําเนินการและผลลัพธ์ของการคํานวณ ซึ่งไหลผ่านหน่วยคํานวณครั้งละหลัก โดยเริ่มต้นจากหลักที่มีนัยสัญมากที่สุดในวิทยานิพนธ์นี้นําเสนอวิธีการใหม่โดยประยุกต์ใช้อัลกอริทึมการคูณแบบเชื่อมตรงมา ออกแบบวงจรคูณอิงดรรชนีแบบอสมวารขนาด 16 บิต ซึ่งอัลกอริทึมการคูณแบบเชื่อมตรงจะผลิตผลลัพธ์เป็นค่าประมาณที่มีค่ามากกว่าหรือเท่ากับผลลัพธ์ที่แน่นอนโดยไม่ต้องใช้อัลกอริทึมการปัดค่าและใช้ภาษาอธิบายฮาร์ดแวร์วีเอชดีแอลในการอธิบายโครงสร้างของวงจรคูณ และนำไปสร้างบนเอฟพีจีเอ จากผลการทดลองสามารถสร้างวงจรคูณแบบอสมวารขนาด 16 บิต มาใช้ได้จริง โดยอัตราปริมาณงานมีค่าเท่ากับ 27.15 เมกกะเฮิร์ธ