Realizacja na poziomie RTL obliczania pierwiastka kwadratowego z użyciem metody nieodtwarzającej

Obliczanie pierwiastka kwadratowego jest jedną z kluczowych operacji cyfrowego przetwarzania sygnałów szczególnie przy obliczaniu modułu sygnałów zespolonych. W pracy przedstawiono algorytm obliczania pierwiastka kwadratowego metodą nieodtwarzającą oraz jego układową realizację. Metoda umożliwia oszczędną realizację układową bazującą na sumatorach i rejestrach. Przeanalizowano wymagania sprzętowe obliczania pierwiastka kwadratowego dla operandów 8-, 16- i 32-bitowych. Przedstawiono implementację w VHDL oraz wynik syntezy układu dla wybranych wariantów w środowisku Altera Quartus II FPGA.

Computation of square root is the crucial operation in digital signal processing, especially when computing the modulus of complex signals. In this work we present the square rooting algorithm using non-restoring method and its implementation at the RTL level. The method allows for compact realization that uses adders and registers only. The hardware requirements for square rooting for 8-, 16- and 32-bit operand have been analyzed. An VHDL implementation has been presented as well as the results of synthesis for the chosen variants in Altera Quartus II environment.