四位二进制除法器说明书

《四位二进制除法器说明书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、目录一、设计目的…………………………………………………………………1二、设计要求…………………………………………………………………1三、设计内容…………………………………………………………………13.1、除法的实现…………………………………………………………13.2、设计框图……………………………………………………………13.3、功能说明……………………………………………………………13.4、VHDL程序源代码…………………………………………………23.5、VHDL程序说明……………………………………………………3四、原理图和印刷板图………………………………………………………4PCB

2、板图…………………………………………………………4Protel原理图……………………………………………………5五、设计结论……………………………………………………………………6六、设计心得体会………………………………………………………………6七、主要参考文献………………………………………………………………77一、设计目的1.掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；2.学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图。二、设计要求设计一个四位二进制除法器，具体要求如下：1.用键盘输入两个四位二进制数，并用数码管显示输入数。2．按除法键即显示相除结果。3.除数为零时，数码管黑屏，不显示任何

3、内容。三、设计内容1、设计过程要想实现四位二进制除法器，必须首先实现除法的功能。除法实现的方案可以用VHDL语言实现。整个四位二进制除法器包括：输入电路，判断电路，除法电路，译码电路和显示电路。这些电路可以分别进行设计。2、设计框图输入A商输入B余数判断B是否为0除法器3．各个模块的功能说明l整个四位二进制除法器的实现可以分为以下5个部分：l7输入电路：输入两个4位2进制数A和B。它是通过连着高电平的8个开关来实现的。l判断电路：判断B是否为0。它是通过1个5输入同或门实现的。如果B为0，输出端输出高电平，使能端除法器不工作，显示器黑屏。l除法电路：由VHDL语言实现的。它实现两个4

4、位2进制数相除，并输出商y和余数r.l译码电路：由VHDL语言实现的。它实现两个4位2进制数相除，并输出商y和余数r.l显示电路：将译码器译成的数用数码管显示出来。4．VHDL程序源代码除法源代码1．Libraryieee;2．Useieee.std_logic_1164.all;3．Entitydivideris4．Generic(n:integer:=3);5．Port(a,b:inintegerrange0to15;6．y:outstd_logic_vector(3downto0);7．rest:outintegerrange0to15;8．err:outstd_logic);

5、9．Enddivider;10．Architecturertlofdivideris11．Begin12．Process(a,b)13．Variabletemp1:integerrange0to15;14．Variabletemp2:integerrange0to15;15．Begin16．temp1:=a;17．temp2:=b;18．if(b=0)thenerr<=’1’;19．Elseerr<=’0’;71．Endif;2．ForIinndownto0loop3．If(temp1>=temp2*2**i)then4．y(i)<=‘1’;5．temp1:=temp1-temp2*

6、2**i;6．Elsey(i)<=‘0’;7．Endif;8．Endloop;9．Rest<=temp1;10．Endprocess;11．Endrtl;5．VHDL程序说明假设要计算Y=A/B，其中A和B有相同的位数4位。假设A=“1011”，B=“0011”。我们希望得到的运算结果是Y=“0011”和余数“0010”。分析商的计算方法。首先对A和B进行比较。如果前者大于后者，则Y为‘1’，然后将A减去B；否则Y=‘0‘；再进入下一行。当n+1次迭代之后，计算完成，剩下的A就是余数。让B乘以2的n次幂相当于将B向左移n位，所以新的B矢量比原矢量长n位。如果A比新的B更大，则Y（n）

7、取值为1，然后将A减去B（移位后的）；否则Y=0；此后进行新的迭代。将B乘以2的n-1次幂相当于将B向左移n-1位，，或将刚才计算时用到的值想右移1位。然后再将它和A比较，重复前面的步骤来决定Y（n-1）是取0还是1。整个计算过程需要循环进行n+1次上述操作。第一个使用的是if语句，另一个使用的是if和loop语句。第一种方案是按部就班的进行编码，所以可以看出代码是与算法对应的。第二种方案更简洁一些，并且更通用（位宽参数是通过第6行的GENERIC来声明的