计算 15 位输入中设置位数的电路答案

【问题标题】：Circuit that counts the number of set bits in 15-bit input计算 15 位输入中设置位数的电路
【发布时间】：2010-11-10 20:39:23
【问题描述】：

如何构建一个面积有效的电路，该电路使用 4 输入 LUT（查找表）计算 15 位输入中的设置位数。输出显然是 4 位（计数 0-15）。有人声称可以使用 9 个 LUT。

【问题讨论】：

硬件问题在这个论坛上通常不会得到很好的回应。
尤其是当它们听起来像家庭作业问题时。
这不是作业问题。我需要以优化的方式合成这个电路，但是 FPGA 合成工具使用了 20 个 LUT。它可以做得更好。
我自己认为 FPGA 设计是一种编程形式。
我想出了如何在 11 个 LUT 中做到这一点

标签： fpga lookup-tables circuit

【解决方案1】：

好吧，我会带你开始的。您的第一层查找表将如下所示：

0 0 0 0 = 00
0 0 0 1 = 01
0 0 1 0 = 01
0 0 1 1 = 10
0 1 0 0 = 01
0 1 0 1 = 10
0 1 1 0 = 10
0 1 1 1 = 11
1 0 0 0 = 01
1 0 0 1 = 10
1 0 1 0 = 10
1 0 1 1 = 11
1 1 0 0 = 10
1 1 0 1 = 11
1 1 1 0 = 11
1 1 1 1 = 00

将其中四个分布在您的 15 位输入中，获取输出并将它们传递给两个新的查找表，如下所示：

0 0 0 0 = 000
0 0 0 1 = 001
0 0 1 0 = 010
0 0 1 1 = 011
0 1 0 0 = 001
0 1 0 1 = 010
0 1 1 0 = 011
0 1 1 1 = 100
1 0 0 0 = 010
1 0 0 1 = 011
1 0 1 0 = 100
1 0 1 1 = 101
1 1 0 0 = 011
1 1 0 1 = 100
1 1 1 0 = 101
1 1 1 1 = 110

... 等等。当然，您将不得不解决所有零和在第一层产生相同输出的所有问题。

我可能完全错了。

【讨论】：

【解决方案2】：

这里有一些计算位数的 C 代码： C code to count the number of '1' bits。您必须将其转换为您的硬件。

【讨论】：

【解决方案3】：

我可以在 10 内完成。这是第一个计数器阶段（4 个表），然后是一个带有进位的 2 阶段加法器（3 个和 3 个表）。

我怀疑有一种方法可以做得更好，因为我没有完全使用每个 LUT，但有时一个简单的设计值得付出额外的代价。我尝试了其他方法，但仍然需要 10 个。

祝你作业顺利。（：

【讨论】：