Question

现在我正在尝试找出在FPGA中迭代位的最佳方法。我正在使用快速供电算法的一些变体，通过平方的a.k.a指数化（更确切地说，它是椭圆曲线数学的加倍和加法算法）。要在硬件上实现它，我知道我必须使用进行迭代的FSM。我的问题是如何正确地“处理”从一点一点移动。我的第一个想法是切换字节顺序，但是当我的k = 17是32位时，我必须丢弃前27位，所以这是相当愚蠢的想法。另一个概念是“移动”0001000模式和按位＆amp;它有数字，但它也需要找到第一个非零位。

TL＆安培; DR 得到例如k = 17（32位，所以：17x0 10001）并且想要迭代5次（这意味着我开始迭代第一个“实数”位数）知道我迭代的每个位。

语言并不重要 - 我只需要算法，而不是特定语言的解决方案。但是，如果在Verilog中轻松完成，我不介意。：P

Answer 1

不要为FPGA编码，但仍然：

重写算法以将数字x从LSB迭代到MSB
然后在每次迭代中将位移x右移1位
如果x == 0则停止。

这样你就可以在主循环中进行位扫描，而不需要额外的循环。

x！= 0通过将所有位进行“或”来轻松完成

C ++代码示例：

DWORD x = ...;
for (; x != 0; x >>= 1) 
{
    //here is your iteration loop stuff like:
    if (DWORD(x & 1) !=0 ) ...;   
}

Answer 2

一个专用的组合电路，用于找到第一个非零位，将其移至第一个位置并告诉您移位量对资源的影响相当小。

原则上，编译器应该能够自己找到这个解决方案并对其进行改进：

if none of the top 16 bits are set, set bit 4 of the shift amount, and shift by 16.
if none of the top 8 bits are set, set bit 3 of the shift amount, and shift by 8.
...

编译器应该能够在此找到进一步的优化。

Answer 3

类似的东西：

always @ *
casex(num)
    8XXX_XXXX: k = 32;
    4XXX_XXXX: k = 31;
    2XXX_XXXX: k = 30;
    ...

应该给你k的值。

你可以有一个可以并行加载的移位寄存器，这样你就可以在第k位写1，所以你知道你的迭代何时结束。

Answer 4

如果你从0循环到31并丢弃27个前导零......你不一定要浪费周期。取决于您是使用同步过程还是异步过程包围它。

One为您提供了一个相当小的时钟电路，具有32个时钟延迟。另一个给你一个巨大的大鼠巢ANDs和ORs，它们不会以非常高的频率运行。

取决于你想要什么。但请记住，即使你决定循环超过32个时钟，你也可以使用PIPELINE，以便每个时钟开始一个新的计算。你可能需要32个时钟才能得到答案，但你可以高速完成它们。

迭代FPGA中的位

4 个答案: