用于实现伽罗华域约简的电路和方法技术

一种用于使用不可约多项式约简伽罗华域扩展值的伽罗华域约简电路装置，包括多个存储器，每个存储器用于存储从不可约多项式导出的相应值和扩展位值的相应组合，其中，扩展值的扩展位对多个存储器寻址以输出相应值中的一个或多个值。伽罗华域约简电路装置还包括用于将多个存储器的输出与所述扩展值的域内位组合的异或电路装置。还存在一种操作这样的伽罗华域约简电路装置以约简伽罗华域扩展值的方法，一种并入电路装置的可编程集成电路器件，一种在这样的可编程集成电路器件上执行伽罗华域乘法运算的方法和一种将可编程集成电路器件配置为执行这样的伽罗华域乘法运算的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于实现伽罗华域约简的电路装置和使用该电路装置来实现任意大小的伽罗华域约简的方法，特别涉及一种可编程集成电路器件。
技术介绍
有限域或者伽罗华域算术具有这种特性，即对特定有限域内的两个值的任何操作的结果也落在域内。显然对于有限域内的值的许多操作而言，该特性将容易实现，但是对于其它操作而言，该特性可能变得难以实现。作为数学上最简单的示例，例如，如果操作是加法，那么有限域的较低范围内的值的普通加法提供仍然在域内的结果，但是如果操作的值中的一个值是域内的最高值，那么不存在提供仍然在域内的结果的普通加法操作(假定域内的所有值是正的)。因此，众所周知，特别是当实现在电路中时，伽罗华域操作包括两个级-扩展级和约简级，所述扩展级可能导致域外的值，并且所述约简级使该值返回到域中。当域和操作的大小是已知的时，建造执行伽罗华域约简的电路是简单的。然而，存在特别地当设计用于可编程集成电路器件-例如现场可编程门阵列(FPGA)的伽罗华域操作时，由于域和操作的大小取决于未来用户需要，因此它们是未知并且是任意的。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，可以将电路装置添加到集成电路设备以简化伽罗华域约简操作。尽管电路装置可以具有固定大小，级联电路装置的多个块的能力允许执行任意深度的伽罗华域约简。因此，根据本专利技术的实施例，提供了用于使用不可约多项式约简
伽罗华域扩展值的伽罗华域约简电路装置。伽罗华域约简电路装置包括多个存储器，每个存储器用于存储从不可约多项式所导出的相应值和相应的扩展位位置。门选择与包含“1”的相应的扩展位位置中的扩展位位置相对应的所述多个存储器中的存储器，并且异或门组合选择的门的输出。提供了一种操作伽罗华域约简电路装置以使用不可约多项式约简伽罗华域扩展值的方法，其中，伽罗华域约简电路装置包括多个存储器、选择多个存储器中的存储器的门和用于将选择的门组合的异或门。方法包括：对于伽罗华域扩展中的每个相应的扩展位位置而言，从相应的扩展位位置和不可约多项式导出相应值；将相应值中的每一个值存储在多个存储器中的相应一个存储器中；使用与包含“1”的相应的扩展位位置中的扩展位位置相对应的门中的门；选择多个存储器中的对应的存储器；以及将存储在多个存储器中的相应存储器中的相应值组合。还提供了一种用于可编程集成电路器件的专用处理块。专用处理块包括乘法器级、在乘法器级上游的输入级，输入级包括寄存器文件电路装置，寄存器文件电路装置包括多个存储器、选择多个存储器中的存储器的门、用于组合选择的门的输出的或门、用于组合选择的门的输出的异或门以及在或门与所述异或门的输出之间选择的寄存器文件输出，并且能够可选择地连接到乘法器级并且能够可选择地连接到专用处理块的输出。还提供了一种包括多个这样的专用处理块、附加乘法器和附加异或门的可编程集成电路器件，其中，附加异或门的输入能够可选择地连接到附加乘法器的输出的范围，范围中的每一个范围具有等于位的数量的位宽度，并且能够可选择地连接到多个专用处理块的寄存器文件输出。提供了一种在这样的可编程集成电路器件上使用不可约多项式执行对两个m位数字的乘法运算的方法。方法包括提供专用处理块的多个实体(instances)的多个级联链，其中，多个存储器中的每个存
储器具有位的数量的宽度，并且多个存储器包括至少等于位的数量的存储器数量，m是位的数量的倍数，多个级联链在数量方面等于倍数，并且专用处理块的所述多个实体在数量方面等于所述倍数。对于m-1伽罗华域扩展位位置的每个相应的一个扩展位位置而言，相应值通过执行相应的扩展位位置和不可约多项式的相应的异或导出，并且相应值被存储在级联链中的一个级联链中的对应的相应的存储器上。对两个m位数字执行乘法运算以得到(2m-1)位伽罗华域扩展结果。伽罗华域扩展结果的m基础位分区为在数量方面等于倍数的多个段。对于包含“1”的伽罗华域扩展结果的m-1扩展位中的每一个扩展位而言，在级联链中的一个级联链的存储器的对应行上执行异或操作。针对级联链中的每个相应一个级联链，执行段的相应一个段与在存储器的对应行上的异或操作的结果的另一异或操作。串联进一步的异或操作的结果。还提供了一种将这样的可编程集成电路器件配置为执行这样的伽罗华域操作的方法。对专用处理块的多个实体的多个级联链进行配置，多个级联链在数量方面等于宽度的倍数，并且专用处理块的多个实体在数量方面等于所述宽度的倍数。逻辑在可编程集成电路器件中被配置为针对m-1伽罗华域扩展位位置中的每个相应的一个扩展位位置，相应值通过执行相应的扩展位位置和不可约多项式的相应的异或来导出，其中，m是宽度的倍数，并且逻辑在可编程集成电路器件中被配置为在级联链中的一个级联链中的对应的相应的存储器上存储相应值。逻辑在可编程集成电路器件中被配置为对两个m位数字执行乘法运算以得到2m-1位伽罗华域扩展结果。逻辑在可编程集成电路器件中被配置为将伽罗华域扩展结果的m基础位分区为在数量方面等于倍数的多个段。逻辑在可编程集成电路器件中被配置为针对包含“1”的伽罗华域扩展结果的m-1扩展位中的每一个扩展位执行在级联链中的一个级联链上的存储器的对应行的异或操作。逻辑在可编程集成电路器件中被配置为针对级联链的每个相应一个执行段的相应一个段与在存储器的对应行上的异或操作的结果的进一步的异或
操作。逻辑在可编程集成电路器件中被配置为串联进一步的异或操作的结果。还提供了用于使用不可约多项式约简伽罗华域扩展值的伽罗华域约简电路装置，其中，伽罗华域约简电路装置包括多个存储器，每个存储器用于存储从不可约多项式导出的相应值和扩展位值的相应组合，其中，扩展值的扩展位对多个存储器寻址以输出相应值中的一个或多个值。伽罗华域约简电路装置还包括用于将多个存储器的输出与所述扩展值的域内(in-field)位组合的异或电路装置。还提供了一种操作伽罗华域约简电路装置以使用不可约多项式约简伽罗华扩展值的方法，其中，伽罗华约简电路包括多个存储器以及用于将多个存储器的输出与扩展值的域内位组合的异或电路装置。方法包括针对伽罗华域扩展值中的每个相应的扩展位位置从相应的扩展位位置和不可约多项式导出相应值。方法还包括针对扩展位位置中的位的不同的可能组合将相应值中的值组合以得到相应的经组合的值。方法还包括：将每个相应的经组合的值存储在多个存储器中的相应一个存储器中；使用扩展位位置的值对多个存储器进行寻址并且选择经组合的值中的对应的一个或多个值；以及对选择经组合的值中的对应的一个或多个值和域内位进行操作来确定约简的伽罗华域值。还提供了一种包括多个专用处理块的可编程集成电路器件，专用处理块中的每一个专用处理块具有乘法器级，其包括具有进位电路装置的加法器和用于可选择地去激活进位电路装置的与门电路。输入级在乘法器级的上游，以及输入级包括能由专用处理块的输入寻址的多个存储器。块还具有用于将多个存储器的输出与专用处理块的其它输入组合的异或电路装置，以及从乘法器级到专用处理块中的另一个专用处理块的级联连接。还提供了一种在这样的可编程集成电路器件使用不可约多项式执行对两个m位数字的伽罗华域乘法的方法以及一种将可编程集成电路器件配置为执行这样的伽罗华域乘法运算的方法。附图说明基于对结合附图取得的以下详细描述的考虑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用不可约多项式约简伽罗华域扩展值的伽罗华域约简电路装置，所述伽罗华域约简电路装置包括：多个存储器，每个存储器用于存储从所述不可约多项式导出的相应值和扩展位值的相应组合，其中，所述扩展值的扩展位对所述多个存储器寻址以输出所述相应值中的一个或多个值；以及异或电路装置，用于将所述多个存储器的输出与所述扩展值的域内位进行组合。

【技术特征摘要】
2015.04.23 US 14/694,3961.一种用于使用不可约多项式约简伽罗华域扩展值的伽罗华域约简电路装置，所述伽罗华域约简电路装置包括：多个存储器，每个存储器用于存储从所述不可约多项式导出的相应值和扩展位值的相应组合，其中，所述扩展值的扩展位对所述多个存储器寻址以输出所述相应值中的一个或多个值；以及异或电路装置，用于将所述多个存储器的输出与所述扩展值的域内位进行组合。2.根据权利要求1所述的伽罗华域约简电路装置，其中：所述扩展位的不同的范围对所述多个存储器中的不同的存储器寻址以输出多个所述相应值；并且所述异或电路装置包括：第一异或电路装置，用于将所述多个所述相应值彼此组合，以及第二异或电路装置，用于将所述第一异或电路装置的输出与所述扩展值的所述域内位进行组合。3.一种操作伽罗华域约简电路装置以使用不可约多项式约简伽罗华域扩展值的方法，其中，所述伽罗华域约简电路装置包括：多个存储器，以及用于将所述多个存储器的输出与所述扩展值的域内位进行组合的异或电路装置，所述方法包括：针对所述伽罗华域扩展值中的每个相应的扩展位位置，从所述相应的扩展位位置和所述不可约多项式导出相应值；针对所述扩展位位置中的位的不同的可能组合，将所述相应值中的值组合以得到相应的经组合的值；将每个所述相应的经组合的值存储在所述多个存储器中的相应的一个存储器中；使用所述扩展位位置的值对所述多个存储器寻址并且选择所述经组合的值中的对应的一个或多个值；以及对所选择的所述经组合的值中的对应的一个或多个值和所述域
\t内位进行操作来确定约简的伽罗华域值。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述组合包括执行异或操作。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述操作包括执行异或操作。6.根据权利要求3所述的方法，其中，从所述相应的扩展位位置和所述不可约多项式导出所述相应值包括：在所述相应的扩展位位置与所述不可约多项式之间执行异或操作。7.根据权利要求3所述的方法，其中，使用所述扩展位位置的值对所述多个存储器寻址和选择所述经组合的值中的对应的一个或多个值包括：使用所述扩展位位置的不同范围对所述多个存储器中的不同的存储器寻址以选择多个所述经组合的值。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述操作包括：使用第一异或操作将所述多个经组合的值进行进一步组合；以及使用第二异或操作将经进一步组合的所述多个经组合的值与所述域内位进行组合。9.一种可编程集成电路器件，包括：多个专用处理块，所述专用处理块中的每一个专用处理块包括：乘法器级，包括具有进位电路装置和用于可选择地去激活所述进位电路装置的与门电路装置的加法器；输入级，在所述乘法器级的上游，所述输入级包括：能够由所述专用...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·R·查，
申请(专利权)人：阿尔特拉公司，
类型：发明
国别省市：美国;US