Návrh aritmetické jednotky v pevné řádové čárce pro obvody FPGA

Abstract

Tato práce se zabývá návrhem aritmetické jednotky pro práci s čísly v pevné řádové čárce pro obvody FPGA a jejím modelem v Matlabu. V práci je představena reprezentace čísel v digitálních obvodech a základní i vybrané doplňující aritmetické operace s čísly v pevné řádové čárce. Dále je navrhnut model aritmetické jednotky v Matlabu, je popsána realizace této jednotky v jazyce VHDL a provedena její implementace do obvodu FPGA. Na závěr je ukázán konkrétní příklad využití navrhnutého modelu aritmetické jednotky pro simulaci složitých systémů v prostředí Simulink.

This thesis deals with a design of fixed-point arithmetic unit for FPGA circuits and its model in Matlab. The thesis explains a number representation in digital circuits and both basic and selected additional arithmetic operations with fixed-point numbers. The arithmetic unit’s model is designed in Matlab, the realization of the unit in VHDL is described and its implementation into FPGA is carried out. A specific example of use of designed arithmetic unit’s model for simulation of complex systems in Simulink environment is shown at the end of the thesis.