基于IP核的乘法器设计

基于IP核的乘法器设计
一、实验原理
下图给出了16位乘法器的原理图。

在设计中，使用了IP核Math Function中的Multiplier 资源。

二、实验步骤
1. 打开ISE软件创建一个新的工程，并选择器件的类型。

2. 用IP核生成一个16位的乘法器multiplier1。

3. 用VHDL语言生成一个16位的乘法器multiplier2。

4. 用例化语句component，port map合成一个顶层文件top.vhd。

5. 调用ISE仿真器进行行为仿真，观察仿真结果。

波形文件如下：
三、VHDL源代码
1. 运算符描述的乘法器子模块的VHDL的源代码
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
entity multiplier2 is
port (
clk : IN std_logic;
a : IN std_logic_VECTOR(15 downto 0);
b : IN std_logic_VECTOR(15 downto 0);
q : OUT std_logic_VECTOR(31 downto 0)
);
end multiplier2;
architecture Behavioral of multiplier2 is
begin
process(clk)
begin
if rising_edge(clk) then
q<=a*b;
end if;
end process;
end Behavioral;
2. 顶层文件的VHDL的源代码
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
entity top is
port (
clk : IN std_logic;
a : IN std_logic_VECTOR(15 downto 0);
b : IN std_logic_VECTOR(15 downto 0);
q1 : OUT std_logic_VECTOR(31 downto 0);
q2 : OUT std_logic_VECTOR(31 downto 0)
);
end top;
architecture Behavioral of top is
component multiplier1
port (
clk : IN std_logic;
a : IN std_logic_VECTOR(15 downto 0);
b : IN std_logic_VECTOR(15 downto 0);
q : OUT std_logic_VECTOR(31 downto 0)
);
END component;
component multiplier2
port (
clk : IN std_logic;
a : IN std_logic_VECTOR(15 downto 0);
b : IN std_logic_VECTOR(15 downto 0);
q : OUT std_logic_VECTOR(31 downto 0)
);
END component;
begin
Inst_multiplier1 : multiplier1
port map
(
clk=>clk,
a=>a,
b=>b,
q=>q1
);
Inst_multiplier2 : multiplier2
port map
(
clk=>clk,
a=>a,
b=>b,
q=>q2
);
end Behavioral;。