Код VHDL n-битного умножителя: метод сдвига и сложения

Вот пример кода VHDL с n-битным множителем, использующего метод сдвига и сложения:

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.numeric_std.all;
entity nbit_multiplier is
    generic (
        n : positive := 8
    );
    port (
        a, b : in std_logic_vector(n-1 downto 0);
        clk : in std_logic;
        result : out std_logic_vector((2*n)-1 downto 0);
        done : out std_logic
    );
end nbit_multiplier;
architecture behavioral of nbit_multiplier is
    signal reg_a : std_logic_vector(n-1 downto 0);
    signal reg_b : std_logic_vector(n-1 downto 0);
    signal reg_result : std_logic_vector((2*n)-1 downto 0);
    signal count : integer range 0 to n-1 := 0;
    signal clk_edge : std_logic := '0';
begin
    process (clk)
    begin
        if rising_edge(clk) then
            clk_edge <= not clk_edge;
            if clk_edge = '1' then
                if count = 0 then
                    reg_a <= a;
                    reg_b <= b;
                    reg_result <= (others => '0');
                end if;
                if count < n then
                    if reg_b(n-1) = '1' then
                        reg_result <= std_logic_vector(unsigned(reg_result) + unsigned(reg_a));
                    end if;
                    reg_a <= reg_a(n-2 downto 0) & '0';
                    reg_b <= '0' & reg_b(n-1 downto 1);
                    count <= count + 1;
                else
                    done <= '1';
                end if;
            end if;
        end if;
    end process;
    result <= reg_result;
end behavioral;

Этот код реализует n-битный умножитель, используя метод сдвига и сложения. Он принимает два n-битных входа aи b, тактовый сигнал clkи выдает результат умножения в result<. /код>. Сигнал doneвыдается после завершения умножения.

Умножитель использует процесс, чувствительный к нарастающему фронту тактового сигнала. Он итеративно выполняет умножение, сдвигая reg_aвправо и reg_bвлево и добавляя reg_aк reg_resultкогда младший бит reg_bравен «1». Процесс продолжается в течение nциклов и подтверждает done, когда умножение завершено.