一种乘累加运算电路的制作方法

技术特征：
1.一种乘累加运算电路，其特征在于，包括：图像传感器、模拟
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随机数转换器、以及随机计算模块；所述图像传感器，用于接收图像的像素信息，并将所述像素信息转换成模拟电压；所述模拟
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随机数转换器，与所述图像传感器连接，用于从所述图像传感器获取所述模拟电压，将所述模拟电压译码生成随机数；所述随机计算模块，与所述模拟
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随机数转换器连接，用于根据所述随机数执行神经网络中的卷积层的乘累加运算。2.根据权利要求1所述的乘累加运算电路，其特征在于，还包括：存储器；所述存储器，与所述模拟
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随机数转换器连接，用于将所述随机数进行存储。3.根据权利要求1所述的乘累加运算电路，其特征在于，所述随机计算模块还用于：将乘累加运算结果作为模拟信号，输入至所述模拟
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随机数转换器。4.根据权利要求1所述的乘累加运算电路，其特征在于，所述模拟
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随机数转换器包括灵敏放大器和选择器；所述灵敏放大器的输入端与所述图像传感器的输出端连接，所述选择器输入端与所述灵敏放大器的输出端连接，且所述选择器的输出端与所述随机计算模块连接；所述灵敏放大器，用于通过正相输入端输入所述图像传感器输出的模拟电压，通过反相输入端输入参考电压，对所述模拟电压和所述参考电压进行比较，并输出比较结果；所述选择器，用于根据所述比较结果输出对应的随机数，不同的比较结果对应不同随机数。5.根据权利要求1所述的乘累加运算电路，其特征在于，所述随机计算模块具体用于：基于神经网络的权重和所述随机数，进行多次与门乘法逻辑运算，并输出运算结果；将所述运算结果进行累加，并输出累加结果。6.根据权利要求1所述的乘累加运算电路，其特征在于，所述随机计算模块包括正数电路和负数电路；所述正数电路，用于获取所有正数乘累加结果的输出电压；所述负数电路，用于获取所有负数乘累加结果的输出电压；将所述正数电路和负数电路的输出电压进行累加，输出累加后的总输出电压。7.根据权利要求6所述的乘累加运算电路，其特征在于，所述正数电路包括多个相互并联的正数充电单元；所述正数充电单元包括：与门乘法器、电容和开关；所述与门乘法器的输入端输入所述随机数、神经网络的权重以及sign信号，输出端与所述电容串联；所述开关的一端连接于其中一个所述正数充电单元的所述与门乘法器和所述电容之间，所述开关的另一端连接于另一个所述正数充电单元的所述与门乘法器和所述电容之间。8.根据权利要求6所述的乘累加运算电路，其特征在于，所述负数电路包括多个相互并联的负数充电单元；所述负数充电单元包括：与非门乘法器、电容和开关；
所述与非门乘法器的输入端为所述随机数、神经网络的权重以及sign信号，输出端与所述电容串联；所述开关的一端连接于其中一个所述负数充电单元的所述与非门乘法器和所述电容之间，所述开关的另一端连接于另一个所述负数充电单元的所述与非门乘法器和所述电容之间。9.根据权利要求6所述的乘累加运算电路，其特征在于，所述正数电路的输出电压的计算公式为：其中，vp为正数输出电压，sp为所有正数乘累加结果的绝对值，n
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m为电容总量，vdd为电源电压；所述负数电路的输出电压的计算公式为：其中，vn为负数输出电压，sn为负数部分乘累加结果的绝对值；n
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m为电容总量，vdd为电源电压；所述总输出电压的计算公式为：

技术总结
本发明涉及一种乘累加运算电路，包括：图像传感器、模拟


技术研发人员：王源 张馨月
受保护的技术使用者：北京大学
技术研发日：2021.07.27
技术公布日：2021/12/2