设:被除数 X=0.X1X2X3X4X5X6X7X8(二进制),除数Y=0.Y1Y2Y3Y4(二进制),用加减交替阵列除法器实现两数的除法。要求:帮我写出可以生成电路图的表达式
时间: 2024-04-04 22:33:50 浏览: 127
由于这里涉及到较为复杂的电路图,建议您参考相关的电路图设计软件来实现。
但是,我可以给你提供一些关于加减交替阵列除法器实现两数的除法的表达式:
1. 初始化
设M=X,N=Y,R=0
2. 判断
若 M < N,将下一位并入M中,R对应的位为0,进入步骤3;否则进入步骤4
3. 商数左移
将M左移一位,将下一位并入M中,并将R的最低位设置为0,进入步骤2
4. 减法
将N与M相减,将差存入M中,将R的最低位设置为1,进入步骤5
5. 商数左移
将M左移一位,将下一位并入M中,并将R的最低位设置为0,进入步骤2
6. 重复
重复步骤2-5,直到M < N
7. 结束
此时M中存储的即为余数,R中存储的即为商数。
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设:被除数 X=0.X1X2X3X4X5X6X7X8(二进制),除数Y=0.Y1Y2Y3Y4(二进制),用加减交替阵列除法器实现两数的除法。要求:写出表达式
首先,需要将除数Y左移,使其最高位对齐被除数X的最高位,即将Y向左移动到Y的最高位对齐X的第一位,得到Y'=0.Y1Y2Y3Y4X1(二进制)。
然后,进行加减交替阵列除法器的计算:
首先,将X的前四位X1X2X3X4与Y的最高位Y1进行比较,若X1X2X3X4≥Y1,则将X1X2X3X4-Y1的结果存入商寄存器Q中,并将X左移一位,得到新的被除数X'=0.X2X3X4X5X6X7X8Q0(二进制),再将Y向右移动一位,得到新的除数Y'=0.0Y1Y2Y3Y4X1(二进制)。
若X1X2X3X4<Y1,则将X1X2X3X4X5X6X7X8左移一位,得到新的被除数X'=0.X2X3X4X5X6X7X8Q0(二进制),再将Y向右移动一位,得到新的除数Y'=0.0Y1Y2Y3Y4X1(二进制)。
接着,将X的前四位X2X3X4X5与Y的最高位Y1进行比较,若X2X3X4X5≥Y1,则将X2X3X4X5-Y1的结果与之前的Q左移一位后相加,并存入Q中,得到新的商寄存器Q'=QQ3Q2Q1Q0。然后将X左移一位,得到新的被除数X''=0.X3X4X5X6X7X8Q0(二进制),再将Y向右移动一位,得到新的除数Y''=0.00Y1Y2Y3Y4X1(二进制)。
若X2X3X4X5<Y1,则将X2X3X4X5X6X7X8左移一位,得到新的被除数X''=0.X3X4X5X6X7X8Q0(二进制),再将Y向右移动一位,得到新的除数Y''=0.00Y1Y2Y3Y4X1(二进制)。
接下来,将X的前四位X3X4X5X6与Y的最高位Y1进行比较,若X3X4X5X6≥Y1,则将X3X4X5X6-Y1的结果与之前的Q左移一位后相加,并存入Q中,得到新的商寄存器Q'=QQ3Q2Q1Q0。然后将X左移一位,得到新的被除数X'''=0.X4X5X6X7X8Q0(二进制),再将Y向右移动一位,得到新的除数Y'''=0.000Y1Y2Y3Y4X1(二进制)。
若X3X4X5X6<Y1,则将X3X4X5X6X7X8左移一位,得到新的被除数X'''=0.X4X5X6X7X8Q0(二进制),再将Y向右移动一位,得到新的除数Y'''=0.000Y1Y2Y3Y4X1(二进制)。
最后,将X的前四位X4X5X6X7与Y的最高位Y1进行比较,若X4X5X6X7≥Y1,则将X4X5X6X7-Y1的结果与之前的Q左移一位后相加,并存入Q中,得到最终的商寄存器Q'=QQ3Q2Q1Q0。此时,被除数X的最后一位X8存放的是余数。
总结以上过程,可以得到以下表达式:
Q3=X1X2X3X4≥Y1 ? X1X2X3X4-Y1 : 0
X'=0.X2X3X4X5X6X7X8Q0
Y'=0.0Y1Y2Y3Y4X1
Q2=X2X3X4X5≥Y1 ? Q3+X2X3X4X5-Y1 : Q3
X''=0.X3X4X5X6X7X8Q0
Y''=0.00Y1Y2Y3Y4X1
Q1=X3X4X5X6≥Y1 ? Q2+X3X4X5X6-Y1 : Q2
X'''=0.X4X5X6X7X8Q0
Y'''=0.000Y1Y2Y3Y4X1
Q0=X4X5X6X7≥Y1 ? Q1+X4X5X6X7-Y1 : Q1
余数=X8
其中,X1X2X3X4、X2X3X4X5、X3X4X5X6、X4X5X6X7分别表示被除数X的第1~4位、第2~5位、第3~6位、第4~7位;Y1、Y2Y3Y4分别表示除数Y的最高位和第2~5位;Q3、Q2、Q1、Q0分别表示商寄存器的第3~0位。
8/4陈列除法器 设:被除数 X=0.X1X2X3X4X5X6X7X8(二进制),除数Y=0.Y1Y2Y3Y4(二进制),用加减交替阵列除法器实现两数的除法。 要求:画出该除法器的电路原理图,并描述其工作原理。
加减交替阵列除法器是一种常见的硬件实现方式,可以用于高速的除法运算。下面是一个实现8/4除法的电路原理图及其工作原理:
![加减交替阵列除法器电路原理图](https://img-blog.csdn.net/20180928220642315?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NoYW5naGFp/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/q/85)
在该电路中,被除数X和除数Y都是二进制数,可以通过移位和累加的方式进行计算。具体地,将除数Y左移一位,然后与X相减。如果差大于等于0,则商的对应位为1,否则为0。将商的对应位存入一个寄存器,并将差存入余数寄存器。然后将余数左移一位,继续执行相减操作,直到余数小于除数为止。
在本例中,被除数X为8的二进制数,即1000,除数Y为4的二进制数,即0100。将除数左移一位,得到1000,与被除数相减,得到1000-1000=0000,商的第一位为1,余数为0。将余数左移一位,得到0000,再次与除数相减,余数小于除数,计算结束。最终商为0010,即2。
加减交替阵列除法器可以通过并行计算的方式实现高速的除法运算。这种实现方式的缺点在于需要大量的硬件资源,因此通常用于高端计算器或服务器中。
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