设计一 8 位无符号硬件除法器，设计 VHDL 程序，编译综合

设计一个8位无符号硬件除法器通常涉及以下几个步骤：

1. **需求分析**：确定输入、输出以及处理过程的要求。对于8位无符号除法，我们需要两个8位输入（被除数和除数），一个输出（商），以及可能的余数。

2. **算法选择**：无符号除法可以采用右移减法（Shift and Subtract）或长除法的思想。这里我们简化描述一种基于右移的方法，即从高位开始逐位检查是否能整除。

3. **电路设计**：
- **寄存器**：用于存储当前位的被除数和除数。
- **比较器**：判断当前位的被除数是否小于除数。
- **移位寄存器**：对被除数进行右移操作。
- **加法器**：如果被除数小于除数，则将结果左移一位并加上上次的结果。
- **标志位**：记录是否有余数和是否完成运算。

4. **VHDL编程**：用VHDL语言编写描述上述逻辑的程序。下面是一个简单的示例（简化版）：

library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;

entity Div8Bit is
    Port ( 
        Dividend : in  STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);
        Divider : in  STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);
        Result   : out  STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);
        Quotient : out  STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);
        Remainder : out  STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0)
    );
end Div8Bit;

architecture Behavioral of Div8Bit is
begin
    process(Dividend, Divider)
    begin
        for i in 0 to 7 loop
            if Dividend(i) < Divider then
                Result(i downto 0) <= Dividend(7 downto i+1);  -- 更新商
                Quotient(i) <= '1'; -- 商的最低位设为1
                Dividend <= ShiftRight(Dividend, 1); -- 右移被除数
            else
                Quotient(i) <= '0';
            end if;
        end loop;
        
        -- 将商向左填充至8位
        Result <= "0" & Quotient;

        -- 计算余数
        case Dividend'(0) is
            when "0": 
                Remainder <= Dividend(7 downto 1);
            when others: 
                Remainder <= "1" & ShiftLeft(Dividend, 1);
        end case;
    end process;
end Behavioral;

5. **编译综合**：使用VHDL工具，如Quartus II（Intel FPGA）或Icarus Verilog等，将VHDL文件转化为硬件描述语言(HDL)模型，然后进行逻辑综合生成目标硬件兼容的门级网表文件，最后下载到实际硬件平台进行测试。