verilog 16位除法器

下面是一个简单的 Verilog 16 位除法器示例代码：

module div16 (
    input [15:0] dividend,
    input [15:0] divisor,
    output reg [15:0] quotient,
    output reg [15:0] remainder
);

reg [15:0] dividend_reg;
reg [15:0] divisor_reg;
reg [15:0] quotient_reg;
reg [15:0] remainder_reg;
reg sign;

always @(*) begin
    dividend_reg = dividend;
    divisor_reg = divisor;
    sign = dividend_reg[15] ^ divisor_reg[15];
    dividend_reg = (sign) ? -dividend_reg : dividend_reg;
    divisor_reg = (sign) ? -divisor_reg : divisor_reg;
end

always @(posedge clk) begin
    quotient_reg <= 16'b0;
    remainder_reg <= dividend_reg;
    for (i = 15; i >= 0; i = i - 1) begin
        quotient_reg[i] <= remainder_reg[i + 1];
        remainder_reg[i] <= remainder_reg[i] ^ (divisor_reg[i] & remainder_reg[i + 1]);
    end
end

always @(*) begin
    quotient = (sign) ? -quotient_reg : quotient_reg;
    remainder = (sign) ? -remainder_reg : remainder_reg;
end

endmodule

该模块包含四个输入和输出信号：

- `dividend`：被除数（16位）。
- `divisor`：除数（16位）。
- `quotient`：商（16位）。
- `remainder`：余数（16位）。

该模块使用两个时序块来计算除法结果：

- `always @(*)` 块用于将输入信号转换为正数，并将其存储在 `dividend_reg` 和 `divisor_reg` 寄存器中。它还确定除法的正负号并将其存储在 `sign` 寄存器中。
- `always @(posedge clk)` 块使用迭代方法计算商和余数。它首先将 `quotient_reg` 和 `remainder_reg` 寄存器清零，然后迭代16次，计算出商和余数的每一位。

最后，`always @(*)` 块使用 `sign` 寄存器将正数转换回有符号数，并将结果存储在 `quotient` 和 `remainder` 输出信号中。