用FPGA 实现先行进位单元阵列除法器

介绍了用ＦＰＧＡ实现先行进位单元阵列除法器的原理及方法。本除法器在速度上不仅较软件方法快近十倍,而且较传统的硬件除法器有很大的提高;同时,利用ＦＰＧＡ设计技术,将本除法器集成在一单片的ＦＰＧＡ器件上,从而为高速处理模块的实现提供了一条十分有效的途径     

基于循环移位和异或运算的对合线性变换研究

在对称密码算法的设计中,为达到良好的扩散作用,设计者一般均选择分支数较大的线性变换.基于循环移位和异或运算的线性变换由于其实现效率较高,已经在很多密码算法中被采用,比如分组密码SMS4、HIGHT,Hash函数SHA -2、MD6等.此外,如果线性变换是对合的,还为解密带来了方便.研究了基于循环移位和异或运算设计的对合线性变换,给出了这类线性变换的计数公式,指出它们的分支数上界为4,并讨论了循环移位的参数与分支数之间的关系,从而为基于这类运算设计的线性变换提供了理论依据.     

改进的高精度除法器

一、前言“计算技术参考资料”(75.5)、总62期第8页(以下简称“资料”)介绍了“反馈控制式除法器”运算精度达0.24％或更高达0.1％,该电路由方波发生器、锯齿波形成器、比较器、反馈控制运算放大器等组成,但电路仍然复杂,体积比较大。在该电路启发下,本文又设想出更简单的用脉冲相对宽度产生器和反馈控制运算放大器组成的电路,精度仍保持在0.24％以上,下面就分析改进后仍能完成除法运算的道理。     

流水的浮点倒数近似值运算部件的设计与实现

在部分低精度浮点运算应用中,需要流水的浮点倒数近似值运算。本文基于SRT-4算法设计并实现了一种流水的浮点倒数近似值运算部件。该部件采用6级流水线结构,运算结果精度至少为8位有效尾数。为了支持对非规格化浮点数的硬件处理,还设计并实现了改进版,有利于进一步提高浮点倒数近似值运算的性能。改进版采用8级流水线结构,新增了源操作数预规格化和结果后规格化功能模块,可以实现对非规格化浮点数的硬件处理。经过逻辑综合评估,改进版的硬件开销是面积在合理范围内增加19.23%,且对时序没有明显影响,可以满足预期的1.6 GHz频率设计目标。     

简单实用的自激脉冲式乘法器

电子模拟计算机具有灵活、可靠、运算速度快,使用维护简便等特点,在航空、制导等领域里进行实时自动控制有着独特的应用。现代集成电路的出现,使得电子模拟计算机又有了新进展,特别是引进数字集成技术后可以提高解题精度,但仍按模拟机方式解题。本文在这里重点探讨电子模拟计算机的自激脉冲式乘法器原理以及由它所组成的除法器、平方器、开方器等电路,对其精度和可靠性也做了简要分析,证明较为理想,     

并行程序设计语言在串行机上的编译实现

目前,诸如Fortran 8x 程序设计语言中已经引入了并行运算成份。这给普通串行(标量)机上实现编译器带来了困难。本文提出了数组(矩阵)运算串行化的概念,并给出了串行化的判别准则及算法。     

大整数乘除运算在PC机上的实现

大整数在要求高精度的应用中非常有用.特别是大质数和一般大整数有一个极为重要的应用,就是关于计算机数据加密.在计算机数据加密技术中,常会遇到大整数的算术运算问题.由于所使用的机器和所用语言的限制,大整数的"乘""模"两种运算很难运用高级语言中的"乘""除"运算.提出了一种逐位存储、按字节运算的方法,并用C 实现了大整数的十进制乘除法运算,之后将提出的算法与类似算法的时间复杂度进行了比较,最后给出了算法的运行时间.     

数字高程模型数据小波压缩算法

针对海量DEM数据的存储和传输的问题,设计出一种高效的DEM数据的小波压缩算法。基于提升理论提出了一种包含自由变量t的紧支撑小波构造方法;通过选取合适的小波滤波器系数,基于提升的整数小波变换只需要整数加法、整数乘法和移位实现,运算速度快,便于硬件实现;选取参数t=1的整数9-7小波变换,其运算量接近整数5-3小波,但DEM数据压缩质量接近浮点的CDF9-7小波。实验证明该压缩算法对DEM数据有极佳的压缩效果,在保持地形形状和起伏特征的前提下,DEM数据可以压缩4096倍,PSNR>34DB。     

1024位RSA算法的FPGA设计研究

改进了高基免减蒙哥马利(Montgomery)算法,使得乘法和加法的总运算量分别减少了约3%和2%。根据平行并行乘法器,设计了适用于模乘运算的一维阵列组合乘法器。基于高基蒙哥马利算法,设计并仿真了1024位密钥的RSA加/解密系统。     

序列产生的快速算法

线性反馈移位寄存器由于其线性特性,即“在模二加的意义上,任意个序列相加,无论其运算顺序如何,其结果是一致的”,使快速算法存在可能性。作者在经过研究之后,得到一种面向微处理器的线性反馈寄存器序列产生的快速算法,这种算法很容易推广到基于线性反馈移位寄存器的非线性反馈位移寄存器序列的产生上去。