二、verilog除法器_除法 verilog

1.目标：使用verilog实现一个32位的除法器，实现27/5 = 5……2

2.方法：

首先将被除数前面补上16个0，在除数后面补上16个0

        A被除数27： 0000_0000_0000_0000  0000_0000_0001_1011

        B除数5：    0000_0000_0000_0101  0000_0000_0000_0000

循环用A减去B，如果前者小于后者，就将A向左移动一位，否则就是下面的情况：

        A被除数27： 0000_0000_0000_0110  1100_0000_0000_0000

        B除数5：    0000_0000_0000_0101  0000_0000_0000_0000

这个时候进行计算A = A-B+1（A>=B时候）

得到

       A：                0000_0000_0000_0001  1100_0000_0000_0001（最低位的1代表商的最高位为1）   

可见，只要循环16次，那么得到的A低十六位就是 商，高十六位就是 余数。

3. division.v

`timescale 1ns / 1ps
//
// Company: Shanghaitech
// Engineer: Junluoyu 
// 
// Create Date: 2021/11/02 23:47:38
// Design Name: 
// Module Name: division
// Project Name: 
// Target Devices: 
// Tool Versions: 
// Description: 
// 
// Dependencies: 
// 
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
// 
//
 
 
module division(
    input   [15:0]          A,
    input   [7:0]          B,
    output  [15:0]          result,
    output  [15:0]          odd
    );
 
/*---------------------------------------------------------------------------------------------*/
    reg         [15:0]                  a_reg;
    reg         [7:0]                   b_reg;
    reg         [31:0]                  temp_a;
    reg         [31:0]                  temp_b;
    integer                             i;
/*---------------------------------------------------------------------------------------------*/
always @(*) begin
    a_reg = A;
    b_reg = B;
end
 
always @(*) begin
    temp_a = {16'h0,a_reg};
    temp_b = {b_reg,16'h0};
 
    for(i=0;i<16;i=i+1)
    begin
        temp_a = temp_a <<1 ;
        if(temp_a >= temp_b)
        begin
            temp_a = temp_a - temp_b +1;
        end
        else
        begin
            temp_a = temp_a;
        end
    end
end
 
assign odd    = temp_a[31:16];
assign result = temp_a[15:0];
 
endmodule

4.testbench

`timescale 1ns / 1ps
//
// Company: Shanghaitech
// Engineer: Junluoyu 
// 
// Create Date: 2021/11/03 00:06:34
// Design Name: 
// Module Name: tb_2
// Project Name: 
// Target Devices: 
// Tool Versions: 
// Description: 
// 
// Dependencies: 
// 
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
// 
//
 
module tb_2();
/*---------------------------------------------------------------------------------------------*/
reg   [15:0]          A;
reg   [7:0]           B;
wire  [15:0]          result;
wire  [15:0]          odd;
/*---------------------------------------------------------------------------------------------*/
division division_inst(
    .A                  (A     ),
    .B                  (B     ),
    .result             (result),
    .odd                (odd   )
    );
/*----------------------------------------------------------------------------------------------*/
// initial clk_in = 1'b0;
// always #5 clk_in = ~clk_in;  // 10ns,50MHz
/*----------------------------------------------------------------------------------------------*/
initial begin
    #100;
    A = 16'd27;
    B = 8'd5;
    #1000;
    $stop;
end   
endmodule

5.仿真波形

 可见计算正确

6.扩展：怎么计算乘法呢，是不是相同的过程呢？