FPGA实现除法运算_fpga除法

我们用软件编程的时候，用到除法的时候，一个/这样的除号就搞定了。但是如果用硬件来实现除法，又是怎么样实现的了。

计算机存储的数都是以二进制数来存储的，二进制的除法和我们平常用到十进制除法是一样的。辗转相除法。

计算如上图，从最高位开始计算，如果大于除数，商为1。然后算下一位。直到算到最后一位，最后剩的结果为余数。

原理是很简单的，但是实现起来，还是有点麻烦的。下面就编写代码来实现硬件的除法。

这里输入的除数和被除数都是8位的数。简单考虑，都是无符号数。即不考虑数据正负。输出的商和余数也都是8位表示。

从以上的图片计算，我们可看出，计算是首先将除数和被除数的最高的三位，比较，如果小于，则对应计算出来的商为1，然后被除数要减去除数，否则为0。然后再将除数和被除数的后面三位在比较，依次与被除数的最后3位比较完，输出最后的结果。

而这里，我们采用的方法是，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。开始信号有效时，将被除数扩展成16位数据赋值给data，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data高8位数据减去除数。最后将data向左移位一位，准备下一次比较。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。

下面举个例子说明：

初始：输入被除数的值为78，输入除数的值为34

代码，比较简单，只要知道了原理，代码是很好编写的。主要是要理解将被除数扩展为16位。然后再计算。

编写测试代码，测试：



仿真图如下所示。

从仿真图中，可看出，在输入数据8个时钟周期后，输出最终的计算结果。

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原文首发于骏的世界博客
作者：卢骏.