FPGA定点小数计算(Verilog版)第三篇——除法运算(一)

时间:2024-05-21 11:28:16

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定点小数除法运算,相比加法和乘法来说要复杂很多了,但是算法的基本思想还是很简单的。和整数除法类似,算法的核心思想就是,将除法运算转换为移位和减法运算。从具体实现的角度来看,一般有两种方式:

  • 一种是除数不变,扩展并移位操作被除数

  • 另一种是被除数不变,扩展并移位操作除数

本文采用的是第一种方法:


假设被除数与除数都是八位数据,这里的算法是: 
将被除数,扩展成16位的数据,低8位为被除数的值,高八位的值全为0。有开始信号,对16位数据data赋值,然后开始运算。比较data的高八位和除数的值,如果大于0,说明被除数大,将此时商置1,赋值给data的最低位,然后将被除数高八位减去除数。然后将data向左移位一位,继续比较。最终计算8次后。Data的高8位数据就为所求的余数,低八位就为所求的商。 

FPGA定点小数计算(Verilog版)第三篇——除法运算(一)

原理说白了就是:先移位,在比较(作差),迭代八次……

重要说明:本算法只支持正数,整数除法,需提前指定被除数和除数位数,且除数和被除数位数需相等。(改进的算法会在后期和大家分享)


ChinaAET的代码语言功能太low,而且还不支持VerilogHDL,所以代码就直接贴图了:

FPGA定点小数计算(Verilog版)第三篇——除法运算(一)

FPGA定点小数计算(Verilog版)第三篇——除法运算(一)

FPGA定点小数计算(Verilog版)第三篇——除法运算(一)

下面是Testbench:

FPGA定点小数计算(Verilog版)第三篇——除法运算(一)

FPGA定点小数计算(Verilog版)第三篇——除法运算(一)

以及ActiveHDL的脚本文件:

FPGA定点小数计算(Verilog版)第三篇——除法运算(一)

仿真结果如下:

FPGA定点小数计算(Verilog版)第三篇——除法运算(一)

使用Synplify Pro综合并Map之后得到(Diamond中,MachXO3 6900C):

Design Summary

   Number of registers:     42 out of  7485 (1%)

      PFU registers:           42 out of  6864 (1%)

      PIO registers:            0 out of   621 (0%)

   Number of SLICEs:        32 out of  3432 (1%)

      SLICEs as Logic/ROM:     32 out of  3432 (1%)

      SLICEs as RAM:            0 out of  2574 (0%)

      SLICEs as Carry:         15 out of  3432 (0%)

   Number of LUT4s:         63 out of  6864 (1%)

      Number used as logic LUTs:         33

      Number used as distributed RAM:     0

      Number used as ripple logic:       30

      Number used as shift registers:     0

   Number of PIO sites used: 38 + 4(JTAG) out of 207 (20%)

   Number of block RAMs:  0 out of 26 (0%)

   Number of GSRs:  1 out of 1 (100%)


本文转载自:http://blog.chinaaet.com/justlxy/p/5100052068,如涉及侵权,请私信小编删除。

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