毕业设计（论文）-基于fpga的单精度浮点除法器的设计

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1、学科分类号本科生毕业论文(设计)题目（中文）:基于FPGA的单精度浮点除法器的设计（英文）FPGA-basedsingle-precisionfloating-pointdividerdesign学生姓名：　　学　　号：　　系　　别：　专　　业：指导教师：　　起止日期:年月日怀化学院本科毕业论文（设计）诚信声明作者郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。对论文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确的方式标明。本声明的法律结果由作者承担

2、。本科毕业论文（设计）作者签名：年月日目录摘要1关键词1Abstract1Keywords1前言21软件开发系统AlteraQuartusⅡ简介32FPGA设计方法简述42.1原理图输入的设计方法42.2硬件描述语言43浮点数的表示54浮点除法器设计思路54.1浮点数除法器的实现54.2　尾数部分除法运算模块设计64.3　浮点数除法器结构64.4　浮点数除法器的改进75总体设计编译与仿真95.1数据分解部分：spf32_data_div.vhd模块105.2阶码相减模块（E_SUB.vhd）115.3尾数相除部分：m_divider.vhd模块125.4特殊数据判断电路：spcd_judg

3、e.vhd模块145.5数据调整输出部分：adj_out.vhd模块145.6仿真156结论：18参考文献18致谢20附录相关模块程序21基于FPGA的单精度浮点除法器的设计摘要基于FPGA的浮点除法器的硬件实现方法，根据除法的本质是移位相减的原理,及浮点数规格化的要求,在浮点乘法器的基础上，采用模块化设计方法分别对各模块进行设计。目前，多数FPGA上可以实现整数和标准逻辑矢量的运算，但不支持浮点乘法运算，因此使得FPGA在数值计算，数据分析等方面受到很大的限制。采用VHDL语言，在FPGA上实现了32位单精度浮点除法器的设计，在QuartusⅡ上进行综合仿真测试后,证明该模块运算准确、快

4、速、精度高达到了预期的效果。关键词FPGA;单精度；浮点数;除法器;仿真FPGA-basedsingle-precisionfloating-pointdividerdesignAbstractFPGA-basedfloatingpointdividerimplementationmethod.Accordingtothenatureofdivisionbytheprincipleofphaseshift,andtherequirementsofnormalizedfloating-pointnumbers,onthebasisoffloating-pointmultiplier,modu

5、lardesignofthemodulesweredesigned.Atpresent,onmostFPGAmayrealizetheintegerandthestandardlogicalvectoroperation,butdoesnotsupportthefloatingpointoperation,decidethatFPGAinthenumericalcalculus,dataanalysisetcislimited.UsingtheVHDL,32singleprecisionfloatingpointdividerhasbeenrealizedonFPGA,Testandsim

6、ulationuseQuartusⅡ.Itprovesthatthismodulecanoperateaccurately,high-speedandapplyinotherfields.KeywordsFPGA;singleprecision;floatingpointnumbers;divider;simulation26前言FPGA（FieldProgrammableGateArray现场可编程门阵列）是近几年来微电子工业中发展最快的技术之一。面对掩膜制造成本呈倍数攀升，过去许多中、小用量的芯片无法用先进的工艺来生产，对此不是持续使用旧工艺来生产，就是必须改用FPGA芯片来生产，FP

7、GA一词于1984年就已经出现，至今已经超过20年以上的时间，不过过去十多年时间内FPGA都未受到太多的重视，原因是FPGA的功耗用电、电路密度、频率效能、电路成本等都不如ASIC，在这十多年时间内，FPGA多半只用在一些特殊领域，例如芯片业者针对新产品测试市场反应，即便初期产品未达量产规模，也能先以FPGA制成产品测试。随着现代通信的发展，FPGA也正在高速发展，由于它具有现场可编程的特点，所以利用FPGA可以提高产品