verilog基础设计8-小米2022数字ic笔试编程题 16bit数除以8bit数 rtl实现_除法rtl实现

目录

1、除法器原理

2、无符号的除法器的实现

3、书写tb

4、仿真结果分析 

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题目：除法器的verilog实现，16bit A，8bit B。C = A/B；

 1、除法器原理

          摘自别的博客，这里除法器的原理其实就是模拟人进行除法的过程，如下图以4bit数为例，抓要从以下几个方面考虑：

（1）为什么要扩展呢？

         个人理解，因为后面涉及到左移，会将实际参与运算的位数一位一位移到扩展位上参数运算，然后将每次运算的商通过+1/+0的操作，移到最低的bit位上，这也是后来取结果和余数的时候，为什么是低4位为商，高四位为最终的余数。

（2）a=a-b+1,是什么操作

        a-b其实就是模拟，人每次除法的操作，当a>b,就+1.将商移到LSB位，当a<b.其实就是那个位是0，就将0移到LSB位，每次右移操作，每次运算的商也会随之左移就依次得到0110，的结果。

2、无符号的除法器的实现

module division (
    input wire [15:0] A,
    input wire [7:0]  B,
    output wire [15:0] result,
    output wire  [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 

3、书写tb

`timescale 1ns/1ps
module tb_division;
 
 
reg  [15:0] A;
reg  [7:0] B;
wire [15:0] result;
wire [15:0] odd;
 
integer i;
 
initial begin
    A=1;
    B=1;
    #100;
    for(i= 0;i <15;i=i+1) begin
        #20;
        A = {$random}% 65536;
        B =  {$random}% 256;
    end
    
    
end
division division_inst (
  .A(A),
  .B(B),
  .result(result),
  .odd(odd)
);
 
 
 
endmodule 

4、仿真结果分析 

分析一下仿真结果，

第一组： 123604/129=105......59

第二组：54793/99 = 553......46

第三组：........

仿真结果，与实际计算结果一致