定点原码一位除法器设计详解及实现步骤

本篇文档是关于计算机组成原理课程设计的报告，主题为定点原码一位除法器的设计。设计者在沈阳航空航天大学计算机学院进行这个项目，目标是利用伟福COP2000试验箱实现一个四位二进制数的定点原码除法器，采用的是加减交替法，也称为不恢复余数法。这种方法避免了每次余数为负时都需要恢复的过程，而是根据余数的正负来决定商的取值：当余数为正时，商为1并左移一位；当余数为负时，商为0并左移一位，同时加上除数。 设计者首先介绍了两种定点除法运算方法的区别，恢复余数法和加减交替法，后者在效率上有优势。然后详细阐述了设计步骤，包括： 1. 设计原理：基于伟福COP2000试验箱，主要处理4位的定点原码除法问题，被除数和除数都是4位。 2. 设计思路：采用了加减交替的算法流程，即根据余数的符号决定商的值和余数的处理方式，简化了恢复余数的过程。 3. 设计环境：试验箱提供了一个硬件平台，用于实现设计的逻辑。 4. 详细设计方案： - 循环控制模块：负责控制运算的流程，判断余数是否为负，以及是否需要恢复余数。 - 加减运算模块：执行具体的加减操作，根据商的决定来调整余数。 - 移位模块：对余数进行位移操作，以准备下一轮的计算。 5. 验证测试：设计完成后，通过实际运算和比较，确保除法器能正确地产生商和余数。 报告中还包含了一个示例，用以展示如何通过加减交替法求解两个四位二进制数的除法，清晰地展示了算法步骤和结果。整个设计过程注重理论与实践的结合，旨在提高学生的编程和硬件实现能力，加深对计算机组成原理的理解。