FPGA中的平方根

2022-05-02 13:21:12 字數 859 閱讀 8270

作為純數位電路的fpga,實現平方根是比較麻煩的。畢竟硬體不支援這種演算法。

好在廠家的ip核中有相關的平方根ip庫,所以用起來也很方便。

上圖是在quartus下呼叫庫中的ip核,綜合適配後的資源使用情況,邏輯單元使用的1369個,佔總資源的22%,片上硬體乘法器使用了16個。可以說是在資源有限的情況下,使用資源量還是很大的。

前幾篇文章中,我們介紹了使用cordic演算法計算三角函式sin和cos的值。計算三角函式sin和cos的值是利用cordic演算法的旋轉模式來進行的。而在向量模式下,可以使用cordic演算法計算平方根。

如圖,使用cordic演算法計算平方根,fpga資源的使用情況。邏輯單元使用了10%,乘法器使用的6個,片上ram只是用的不到1%。可以說在資源有限的情況下,是非常好的選擇 。但是要注意,演算法本身可使用流水線操作,也可使用其他方式操作,計算週期要根據迭代的次數決定,迭代次數越大,計算越精確,同樣,計算的週期也越長。

上圖是迭代16次後的結果,可以清楚地看到,輸入xi,yi,輸出sqrt_out,結果非常精確。在時序不是很緊的情況下,可以使用這種方法。

具體詳細的演算法,可根據之前介紹的cordic演算法自行推理。

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