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第451章 版图设计（第2页）

“1%？”

吕辰皱起眉头，“电机控制的精度要求是微米级，1%的误差意味着几十微米的偏移。不行，太大了。”

三人沉默了。

办公室里只有墙上挂钟的“滴答”

声，还有窗外偶尔传来的蝉鸣。

过了好一会儿，吕辰忽然说：“我们换个思路。”

他走到黑板前，把刚才写的公式全都擦掉。

“传统的pId，是用乘法器实现。但乘法器太占面积。我们能不能不用乘法？”

诸葛彪愣了一下：“不用乘法？那怎么实现比例、积分、微分？”

吕辰拿起粉笔，在黑板上画了一个表格。

“用查表。把e(k）当作地址，kpe(k）的结果事先算好，存在Rom里。来一个e(k），直接读Rom，得到kpe(k）。”

钱兰眼睛亮了：“查表式乘法器？”

“对。”

吕辰继续画，“kiΣe(j）也可以查表。Σe(j）是累加和，范围可控，我们可以事先算好不同累加和对应的ki积分值，存在另一片Rom里。”

诸葛彪皱着眉头：“那Rom的容量得有多大？e(k）是字节。两片Rom就是256k。”

吕辰点点头：“所以我们要压缩地址线。e(k）不需要全部16位，可以只取高8位或高1o位。损失一点精度，换来Rom容量指数级下降。”

钱兰在笔记本上飞快地算着：“如果取高8位，地址线8位，深度256。每个结果存16位，就是512字节。三片Rom加起来也就1。5k字节。”

诸葛彪若有所思：“用面积换时间？Rom比乘法器占地方大得多，但度快，一个读周期就能出结果。”

“对。”

吕辰说，“我们现在的瓶颈不是面积。五微米工艺，四十平方毫米，晶体管数量上限大概是五千个。乘法器要用几百个管子，Rom虽然面积大，但一个比特就是一个管子，1。5k字节就是12k比特，也就是一万二千个管子。”

他顿了顿：“但Rom的结构规则，阵列排布，布图密度高。实际占的面积，可能比乘法器大不了多少。”

钱兰补充道：“而且Rom是数字电路，没有模拟电路的那些温漂、失调问题。工艺偏差对Rom的影响也小，只要管子能导通或关断就行。”

诸葛彪想了想，问：“那积分项的累加器怎么办？”

吕辰在黑板上又画了一个框图：“累加器还是要保留。但累加器的输出Σe(j），我们也可以做截断。取高12位，或者高1o位，作为ki-Rom的地址。”

他放下粉笔，看着两人：“这个方案的思路是：用查表代替乘法，用截断压缩地址线，用Rom的大容量换取逻辑的简化。”

诸葛彪沉默了几秒，然后点点头：“可以试试。至少比硬着头皮做乘法器靠谱。”