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
时间: 2024-04-04 12:34:04 浏览: 119
由于文字难以清晰表示电路原理图,我给您提供一个网站,在这个网站上您可以自己绘制出您想要的电路原理图。
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以下是实现该除法器的步骤:
1. 将被除数和除数输入至加减交替阵列除法器中。
2. 将被除数从高位到低位依次和除数进行比较,如果被除数大于除数,则将差值送入下一位的除法器中;如果小于除数,则将被除数和下一位的被除数进行合并。
3. 如果被除数的最高位小于除数,则得到商和余数,否则继续进行除法运算。
4. 将商和余数输出。
在电路原理图中,需要使用多个加法器和减法器、比较器、寄存器等组件来实现加减交替阵列除法器。具体的电路原理图可以根据上述步骤和您的需求进行设计。
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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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