高速BIN码到BCD码转换电路的设计.pdf

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1、文章编号：1002—6673(2012)03—122-03高速BIN码到BCD码转换电路的设计李阳，刘布民(电子科技大学微电子与同体电子学院，四川成都610054)摘要：二进制(BIN)码到二一十进制(BcD)码的转换在信息科技。工业控制领域具有非常广泛的应用，但大部分由软件实现。论文对一种基于移位算法的转换电路进行了优化，并在原电路基础上提出了一种新的电路设计方法。关键词：BIN码；BCD码；码弗j转换；电路设计中图分类号：TP47文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2012．03．049De

2、signofaHigh-sl抡edCircuitforTransformingBINCodetoBCDCodeLIYang．LtUBu-Min(SchoolofMicroelectronicsandSolid-stateElectronics,UniverslwofElectronicScienceandTechnology，ChengduSichuan610054，Chin砷Abstract：ThetransformationfiomBINcodetOBCDcodeisverypopuhrininformationtechnol

3、ogyandindustrialcontrolling，butit’smuall、rcarriedOUtbysoftwares．AdesignfortransformingBINcodetOBCDcodebased011shJftmgregmersisimproved。AndaBewdesignmethodisderived丘。mtheoriginaldesign．Keywords：BINcode；BCDcode；codetramformafion；circuitdefign0引言BIN码到BCD码之闻的转换在信息科技．工业控制等

4、领域应用非常广泛，而这种转换大多数情况F都是由软件实现的。随着对计算速度的不断追求，软件运算越来越不能满足现代高速信息处理的要求。文献[1]根据基于移位的算法在FPGA芯片上实现了此码铡转换电路。本文对文献【I】中的设计方法进行改进，优化了电路结构。并在此基础上提出了一种新的设计方法。1基于移位的转换电路的原理和结构1．1基于移位的Blhl码到BCD码的算法假设有两组寄存器BCD和BIN．分别用来存储最终的BCD码和待转换的BIN码，则文献【l】中的BIN到BCD的转换需要以下两种操作：①Step_l：把BIN码的最高位赋值绘BC

5、D码的最低位(此时BCD码的其它位要清零)，BIN码由低位向高位移动一位，最低位补零；②Step2：BCD码乘以二，然后BCD码加上BIN收藕日期：2012_02—29作者简介：李阳，男，硕士研究生。研究方向：SRAM设计及SRAM编译器的开发；宴{j布氏，男，割教疆级高工，研完方向：射频集成电路。122码的最高位，BIN码码由低位向高位移动一位，最低位补零。以32位BIN码的转换为例，其转换过程概括如下：执行Step_l，执行31次Step2。我们称之为操作P。为了弄明白电路的原理，我们假设一组寄存器名为BCDDUMMY，它里面

6、以二进制码存放数据。若我们以BCD—DUMMY代替BCD进行操作P，实际上就是通过移位把BIN码移入BCD_DUMMY(BCD—DUMMY乘以2即向高位移1位)，所以BCDDUMMY=BIN。又因为对BCD和BCD—DUMMY进行的是完全相同的操作(都是操作P)，所以BCD=BCDDUMMY=BIN。僵是一个BCD码乘以2的操作不是通过衙单的移位来完成的。假设有一BCD位S，表示其数值的二进制码从高位到低位依次为s3，s2，Sl，s0．若其小于5，对其乘以2，只需对其向高位方向移位即可，即S3=S2．$2=S1，St=SO；而若其

7、不小于5，此时就需要向更高的BCD位进位1，而其本身变为s‘2—10(一】0表示已经向高位进位)。如若s不是最低位，对整个BCD码乘以2，还要考虑到低位的进位。由于BCD码乘以2的操作不是通过简单的移位完成，所以露要一个被{j{：作BCD倍乘调整逻辑的结构，在各个BCD位进行乘2操作时，对其进{7调整。·测试与控制·1．2基于移位的转换电路的结构文献【1】中的电路如图1所示，其主要由BCD码输出寄存器。BCD码寄存器．BCD倍乘调整逻辑，位数计数器，二进制移位寄存器，控制逻辑等组成。田1原电路的结构简图Fig．1Thestruct

8、ureoforiginalcircuit文献【1]中的BCD倍乘调整逻辑电路如图2所示。它由比较器、多路选择器，四位二进制加法器组成。BCD码与4相比较。如果大于4，则与001l(十进制的砰四位二进制加法器圈2原电路BCD倍乘调整电路的结构“3”)