基于FPGA的通用矩阵定点乘法器及其计算方法

摘要

一种在FPGA芯片上使用的通用矩阵定点乘法器，其内部结构由控制模块、转换模块、运算模块和存储模块四个部分组成。控制模块根据待运算矩阵的维数生成控制信号。转换模块负责在运算过程中进行定点数与浮点数的转换。运算模块从存储模块和转换模块中读入运算数据，进行定点乘法和定点累加运算，并将结果存入存储模块中。存储模块用于缓存待运算矩阵数据和结果矩阵数据，并提供与总线信号兼容的接口，允许总线上其它部件访问。本发明充分利用硬件中定点计算效率高的特点，采用一种独特的运算结构，实现数据的边转换边运算来提高总体运算速度，可同时使用多个矩阵定点乘法器并行计算，因此，可支持任意维数矩阵的定点乘法运算，同时保证很高的计算效率。与用浮点数进行矩阵乘法相比，计算效率有很大提高。