fpga实现加法和减法运算的方法是什么

时间:2025-11-01  作者:Diven  阅读:0

FPGA实现加法和减法运算非常简单,实现乘法和除法可以用IP,那实现对数和指数运算该用什么呢?

fpga实现加法和减法运算的方法是什么

用 IP Core?

当然对于对数和指数运算,FPGA 产商也提供有对应的 IP 。

在 Vivado 里面有个叫 floating-point 的 IP ,可以用来实现对数运算,而且还是使用浮点数来进行计算。如果你在 FPGA 内部使用的是定点数,那就需要先将定点数转为浮点数。

实现指数运算,大部分的案例,似乎都是推荐使用 CordIC 这个 IP 来做。当然也可以用这个算法来做对数运算。

虽然这里说对于对数和指数运算,FPGA 也可以用IP,不过大家别觉得有IP 用就简单了。IP 的那些设置,以及 IP 的输入数据等等,也够你忙活半天了。IP Core 功能强大的背后,也是需要付出代价的。

咱们这篇文章来介绍快速实现对数和指数运算的方法:基于查找表来实现。

在某些项目中,我们并不需要对大量数据进行对数和指数运算,亦或是只需要计算少量数据的对数和指数。

在这种情况下,基于查找表来实现,就显得非常快捷和简便了!

那用查找表的方法怎么来做呢?

比如,计算 1 - 255 这 255 个数据的对数,怎么用查找表的方法来实现呢?

先用 Matlab 将 1-255 所有数据的对数都算出来。

x = 1:255;y = log(x);

可以看到 y 取值如下图:

计算的结果是有小数的,FPGA表示小数不方便,为了保证精度,可以先将小数的结果乘上1000,之后再将运算后的值除以1000。。当然如果你对结果的精度要求不高,乘上100也行。

下图是乘上1000之后取整的结果:

之后将数据提取出来,使用 ROM 来将这些已经算好的数据存起来。便于ROM使用这些数据,我们可以将这些数据转换相对应的 mif 文件或者 coe文件。

将待求对数的数据当成 ROM 的读地址,ROM 的输出就是对数的结果了。

如何将对数的结果值转成 coe 文件或者 mif 文件呢?可以参考如下 Matlab 代码:

% 转成coe文件close all;clear all;clc;x = 1:255;y = log(x);y1 = uint16(y*1000);% 输出 coe 文件fid = fopen('./log.coe','w+');fprintf(fid,'; Copyright (C) 2017-Endless, OpenSoc Studio Corporation');fprintf(fid,'memory_initialization_radix = 16;');fprintf(fid,'memory_initialization_vector =');for i = 1 : 255 fprintf(fid,'%d',i-1); fprintf(fid,':'); fprintf(fid,[dec2hex(y1(i)) ';']);endfprintf(fid,';');fclose(fid);

关于将对数的结果值转成 mif 文件,大家可参照上述代码自行更改。

关于上述代码,可直接将代码 copy下来放在 Matlab 中运行。

对于用FPGA实现指数运算,也可以采用相同的方法,怎么写代码,就交给大家自己来完成了!

关于使用查找表方式来实现对数运算的方法,希望对大家有所启示。

编辑:黄飞

猜您喜欢

瓷管电阻是应用于电力系统、电子设备及各种电气产品中的重要元件。由于其优良的绝缘性能和耐高温能力,瓷管电阻在电气工程和电子制造中是重要的配件。科技的进步和市场需求...
2025-04-17 04:00:12

电阻器的性能要求也越来越高。防硫化电阻作为能够有效抵抗硫化腐蚀的电子元件,应用于工业控制、汽车电子、照明设备等领域。Viking(光颉)作为业内知名品牌,专注于...
2016-04-04 02:20:55

当今电子产品日益小型化的趋势中,MSOP8(MiniSmallOutlinePackage8)成为了一个备受关注的封装形式。它以其紧凑的设计和优异的性能,广泛应...
2025-02-24 13:49:13

SC-74A是一款在电子产品和工业设备中广泛应用的高性能组件。它以其卓越的性能、可靠性和多功能性,成为现代技术发展的重要组成部分。本文将深入探讨SC-74A的特...
2025-02-24 11:23:39


贴片电容和贴片电阻都是电子电路中常用的表面贴装元件,但功能和特性截然不同。贴片电阻主要作用是阻碍电流的流动,其阻值大小决定了对电流的阻碍程度。贴片电阻在电路中用...
2024-11-29 10:25:51

ACDC电源电路是现代电子设备中重要的组成部分,肩负着将交流电转换为直流电的重要任务。凭借其高效、稳定和可靠的电能转换能力,ACDC电源电路在家用电器、工业设备...
2024-09-15 00:00:00

贴片电阻20R代表该电阻的阻值为20欧姆。字母R是表示电阻值的单位符号,在标注贴片电阻阻值时,通常用R代替小数点。例如,20R表示20欧姆,而200R则表示20...
2024-11-29 10:26:16


现代电子产品中,发光二极管(LED)因其高效、节能和长寿命而应用于各种照明和指示用途。在安装和使用LED时,许多人常常会遇到正负接错的问题。那么,发光二极管正负...
2025-03-29 11:31:39