电路中的除法器设计
除法器设计方法
library IEEE;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
use IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
entity divider is
Port ( dividend_in : in std_logic_vector(7 downto 0); --被除数
remainder<=dividend(7 downto 4); --分离出余数
quotient<=dividend(3 downto 0); --分离出商
state_graph:process(state,st,c)
--状态控制器
begin
load<='0';overflow<='0';sh<='0';su<='0';
update:process(clk)
--同步数据更新进程
begin
if(clk='1'and clk'event) then
state<=nextstate;
if load='1' then
dividend<='0'÷nd_in;
end if;
if su='1' then
dividend(8 downto 4)<=subout;
divisor : in std_logic_vector(3 downto 0); --除数
st : in std_logic;
--除法启动控制信号
Verilog除法器设计(包含单步设计和流水线设计)
Verilog除法器设计（包含单步设计和流水线设计）1.单步设计：单步设计是最简单的一种除法器设计，其原理是将被除数和除数逐位进行比较和计算，直到得到商和余数。
首先，需要定义Verilog模块的输入和输出端口。
输入包括被除数（dividend）和除数（divisor），输出包括商（quotient）和余数（remainder）。
同时，还需要定义一些辅助信号，如计数器和比较器。
```verilogmodule Dividerinput [N-1:0] dividend,input [N-1:0] divisor,output [N-1:0] quotient,output [N-1:0] remainder```在单步设计中，使用一个循环进行逐位比较和计算，直到得到商和余数。
在每一步循环中，被除数向左移动一位，并与除数进行比较。
如果被除数大于或等于除数，则商的对应位为1，否则为0。
然后，将商的对应位赋值给商，并从被除数中减去除数的相应部分。
最后，余数更新为被除数。
```verilogreg [N-1:0] temp_dividend;reg [N-1:0] temp_remainder;reg [N-1:0] temp_quotient;integer i;temp_dividend = dividend;temp_remainder = {N{1'b0}};temp_quotient = {N{1'b0}};for (i = 0; i < N; i = i+1) begintemp_remainder = temp_dividend;if (temp_remainder >= divisor) begin temp_quotient[i] = 1'b1;temp_dividend = temp_remainder - divisor; endtemp_dividend = temp_dividend << 1;endquotient = temp_quotient;remainder = temp_dividend;endendmodule```以上就是单步设计的Verilog除法器代码。
除法运算电路(模拟电路课程设计)
模拟电路课程设计报告设计课题：除法运算电路专业班级：学生：学号：指导教师：设计时间：目录第一设计任务与要求 (3)第二方案设计与论证 (3)第三单元电路设计与参数计算 (4)第四总原理图及元器件清单 (9)第五安装与调试 (11)第六性能测试与分析 (12)第七结论与心得 (14)第八参考文献 (15)题目4：除法运算电路（4）一、设计任务与要求1．设计一个二输入的除法运算电路。
2．用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。
二、方案设计与论证该课程设计是做一个二输入的除法电路，而因此需要利用对数和指数运算电路实现或者用模拟乘法器在集成运放反馈通路中的应用来实现。
在产生正、负电源的实用电路中，多采用全波整流电路，最常用的是单向桥式整流电路，即将四个二极管首尾相连，引出两根线接变压器，另外两个接后面电路，并将桥式整流电路变压器副边中点接地，并将二个负载电阻相连接，且连接点接地。
电容滤波电路利用电容的充放电作用，使输出电压趋于平滑。
方案一：除法电路的输出电压正比于其两个输入电压相除所得的商，所以利用对数电路、差分比例运算电路和指数电路，可得除法运算电路的方块图：I1 u方案二：利用反函数型运算电路的基本原理，将模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中，便可构成除法运算电路。
比较：方案一：该方案是利用对数电路、差分比例运算电路和指数电路的组合来设计的，运算放大器uA741要四个，电阻也很多，对焊接有很大的要求，要焊的器件比较多，相对来说比较复杂。
方案二：该方案是利用模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中的应用，uA741只要一个，电阻也很少，焊接起来比较方便。
我选择方案二。
三、单元电路设计与参数计算1.对数运输电路（1）电路原理图由二极管方程知 )1e(DS D -=TU u I i 当 u D >>U T 时，TU u I i D e SD ≈2、差分比例运算电路（1）电路原理图电路只有二个输入，且参数对称，则3、指数运算电路（1）电路原理图SDD lnI i U u T ≈利用“虚地”原理，可得：RI u U I i U I i U u u T R T T S IS S D D O lnln ln -=-=-≈-= 用三极管代替二极管可获得较大的工作范围。
除法器设计方法
controlsignals:process(T,I,X,Y)
--状态控制进程
begin
Extern<='0';Done<='0';Ain<='0';Gin<='0';
Gout<='0';AddSub<='0';Rin<="0000";Rout<="0000";
case T is
when "00"=>
update:process(clk)
--同步数据更新进程
begin
if(clk='1'and clk'event) then
state<=nextstate;
if load='1' then
dividend<='0'÷nd_in;
end if;
if su='1' then
dividend(8 downto 4)<=subout;
end proc;
architecture Behavioral of proc is
component upcount
--计数器元件声明
Port ( Clear,Clock : in std_logic;
Q : buffer std_logic_vector(1 downto 0));
end component;
signal subout:std_logic_vector(4 downto 0);
signal dividend:std_logic_vector(8 downto 0);
沈航--数电课设--BCD码除法器
一、概述设计一个能完成两个四位BCD码进行除法计算的电路。
涉及整数除法器，两个BCD码相除，得到商及余数。
两个BCD码和运算结果都用数码管显示，此次设计中采用8421 BCD码，所以被除数的最大值为1001，最小值为0000，除数的最大值为1001，最小值为0001。
按除法键即显示相除结果。
除数为零时，数码管黑屏，不显示任何内容，此处的黑屏为余数和商的数码管显示都为黑屏。
二、方案论证设计一个BCD码除法器，要求按除法键显示相除结果，当除数为零时，显示余数和商的数码管显示为黑屏。
方案一：运用减法器来实现除法的运算，减法器用加法器加反相器实现。
此运算的关键在于怎么解决减法器的循环次数和显示黑屏问题。
比较模块用来判断除数与“被除数”的大小。
判断模块用于判断除数是否为零。
减法器用加法器与反相器实现。
图 1 BCD码除法器电路方案一原理框图方案二：通过运用双向寄存器，加法器，计数器，比较器等原件，完成除法操作。
此方案的关键问题在于控制电路，解决黑屏问题。
减法器用加法器与反相器构成，根据控制电路来判断循环次数。
然后被除数，除数，商和余数全部存在寄存器中。
方案二原理框图如图2所示。
图 2 BCD码除法器电路方案二原理框图本设计采用的是方案二，相对于第一个方案的循环问题，方案二需要解决的问题就是如何控制电路还有就是黑屏问题。
三、电路设计1.逻辑控制电路作为控制电路，电路需要有三态，第一实现系统的初始化，控制被除数和除数的寄存输入；第二要控制减法；第三根据本次课设的思想，要有移位控制。
控制器可根据状态转换表来设计，采用触发器方案实现，本设计中由74LS74D触发器实现。
这三个实现目标分别从左到右由三个D触发器和一些门电路实现，D触发器分别为U19，U23，U20。
下面给出驱动方程D0=((Z∙Q2)′∙(S′∙Q0)′)′D1=Q0∙S′∙Z′∙Q2′′D2=Q1根据驱动方程，可以画出控制电路。
控制器中开关C闭合，系统清零，即将寄存器中的数据清零。
模拟除法器电路原理
模拟除法器电路原理一、引言除法运算是数字电路中常用的一种运算方式，而除法器电路则是实现除法运算的重要组成部分。
本文将介绍模拟除法器电路的原理和工作过程。
二、模拟除法器电路的基本原理模拟除法器电路是一种能够对两个输入数进行除法运算的电路，它能够将除数和被除数作为输入，输出商和余数。
模拟除法器电路的设计和实现需要考虑除法运算的特性和数电电路的基本原理。
三、模拟除法器电路的设计要点1. 除法器电路的输入包括除数和被除数，输出包括商和余数。
除数和被除数的位数决定了除法器电路的复杂度和精度。
2. 除法器电路通常采用串行除法算法或并行除法算法来实现除法运算。
串行除法算法需要多个时钟周期完成一次运算，而并行除法算法能够在一个时钟周期内完成运算。
3. 除法器电路中需要包含除法运算所需的基本运算单元，如加法器、减法器、比较器等。
这些基本运算单元能够完成除法算法中的各个步骤。
4. 除法器电路中需要考虑特殊情况的处理，如除数为0、被除数为0等，这些情况需要特殊的处理逻辑来确保电路的正确运行。
四、模拟除法器电路的工作过程1. 输入除数和被除数，将它们送入除法器电路。
2. 电路根据选择的算法和电路设计，进行除法运算。
3. 电路输出商和余数，可以通过显示屏、LED灯等方式显示。
五、模拟除法器电路的应用模拟除法器电路广泛应用于各种需要进行除法运算的场合，如数值计算、信号处理、通信系统等。
除法器电路能够高效地对输入数据进行除法运算，为各种应用提供了便利。
六、模拟除法器电路的优缺点1. 优点：模拟除法器电路能够高效地进行除法运算，能够满足各种应用的需求。
2. 缺点：模拟除法器电路的设计和实现比较复杂，需要考虑各种特殊情况的处理，电路的规模较大。
七、总结模拟除法器电路是一种能够对两个输入数进行除法运算的电路，它能够将除数和被除数作为输入，输出商和余数。
模拟除法器电路的设计和实现需要考虑除法运算的特性和数电电路的基本原理。
模拟除法器电路在各种应用中起到了重要的作用，能够高效地进行除法运算。
模拟电路设计除法运算电路
模拟电路课程设计报告设计课题：除法运算电路专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计时间：除法运算电路一、设计任务与要求①设计一个二输入的除法运算电路。
②用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源（±12V）。
二、方案设计与论证(一)此次课程设计要求实现二输入的除法运算电路，总体思路有两种。
两种方案的总体分析如下：方案一：要实现二输入除法运算，可以用反函数型运算电路的基本原理，将模拟乘法器放在集成运放的反馈通路中实现。
1.该方案采用模拟乘法器做反馈支路，模拟乘法器有两个输入端，一个输出端。
对于该除法运算电路，必须保证i1=i2,电路引入的才是负反馈。
即当UI1>0时，,U0'<0;而UI1<0时,U0’>0,由于U0与UI1反相，故要求U0’与U0同符号。
因此，当模拟乘法器的k小于零时，UI2应小于零；而k大于零时，UI2应大于零；即k与UI2同符号。
同理，若乘法模拟器的输出端通过电阻接集成运放的同相输入端，则为保证电路引入的是负反馈，UI2与k符号应当相反。
2.电路结构简单，易于焊接。
3.元器件价格相对较高。
方案二：我们可以运用对数和指数运算电路来间接设计实现二输入除法运算。
其中两个对称的对数运算电路作为输入级，中间级采用比例系数为1的差分比例运算电路，用一个指数运算电路作为输出级。
1.电路结构复杂，需要的元器件多，在焊接过程中容易出现虚焊或两点间的短路。
2.利用晶体管构成的对数运算电路，其运算关系仍受温度的影响，而且在输入电压较小和较大情况下运算精度会变差。
在设计实用的对数运算电路时，要采取一定的措施，用来减小is对运算关系的影响。
3.指数运算电路的输入电压UI应大于零，且只能在发射结导通电压范围内，故其变化范围很小。
运算结果与受温度影响较大的有关，因而指数运算的精度也与温度有关。
4.所需元器件为一般常用元器件，容易获得，且价格便宜。
我的选择：方案一。
除法器设计
除法器设计摘要: 本设计要求设计一个简单的除法器,根据要求采用乘法器BG314与运算放大器3554AM以及外部电源共同实现除法器功能.乘法器用以实现乘法运算,然后通过运算放大器工作于负反馈状态实现信号的放大,并由自制电源电路供电.通过对系统各模块进行仔细的分析,了解了各器件的性能与用途后,便可将其运用到自己的设计当中去.电路设计完成后,开始对系统进行测试,方法有两种,可以通过对系统电路在Multisim软件下仿真测试,也可以做出相应的印制电路板来进行测试.在本设计中,通过仿真测试与实物测试相结合的综合测试后,发现系统基本能达到设计要求.关键字: 乘法器运算放大器电源Multisim 印制电路板Summary: This design requests to design a simple division machine, adopting the multiplication machine BG314 and the operation enlarger 3554 AMses and the exterior power supplies according to the request to carry out the division machine function together.The multiplication machine carries out the multiplication operation in order to, then pass to operate the enlarger work to carry out the signal to enlarge in the negative feedback appearance, and from the self-control power supply electric circuit power supply.Pass to carry on the careful analysis to each mold of system piece, after understanding the function and uses of each machine piece, can make use of it to own design then in the middle.The electric circuit is after design complete, starting carrying on the test to the system, the method have two kinds of, can pass to imitate the true test to the system electric circuit under the software of Multisim, can also do a homologous of print and make circuit board to carry on the test.In this design, after passing to imitate the comprehensive test that the true test and real objects test combine together, discover that the system is basic and can attain design to request.Key word: The multiplication machine operation enlarger power supply Multisim prints to make the circuit board目录1、系统方案设计与论证 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 系统基本方案 (1)1.2.1 各模块方案选择与论证 (1)(1) 乘法器模块 (1)(2) 运算电路模块 (2)(3) 电源模块 (2)(4) 显示模块 (2)1.2.2系统各模块的最终方案 (3)2、系统的硬件设计与实现 (3)2.1 系统硬件的基本组成部分 (3)2.2 主要单元电路设计 (3)2.2.1 乘法器电路设计 (3)2.2.2 运算电路设计 (5)2.2.3 电源电路设计 (9)2.2.4 显示电路的设计 (13)3、系统测试与优化 (13)3.1 电源部分测试 (13)3.2 其他部分测试 (14)3.3 系统实现的功能 (15)4 结论 (15)4．1 评价 (15)4．2 心得 (15)5 参考文献 (16)6附录 (16)6.1 器件清单 (16)6.2 系统原理图 (16)1、系统方案设计与论证1.1 设计要求设计一个简单的除法器(Vx=0.2V V y=0.5V K=1 可用集成芯片做)1.2 系统基本方案根据题目要求,系统可以划分为集成乘法器模块、集成运算放大器模块和12V电源模块.模块框图如图1.2所示.为实现各模块的功能,分别做了几种不同的设计方案并进行了论证.图1.2 除法器基本模块方框图1.2.1 各模块方案选择与论证(1) 乘法器模块根据题目要求,模拟乘法器主要用于实现两个互不相关的模拟信号间的相乘的功能.对乘法器的选择有以下两种方案:方案一:采用集成模拟乘法器BG314. 集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元.该集成模拟乘法器不仅功能强大而且外部电路简单,工作原理易理解.方案二:采用分离元件组合电路.分离元件组合电路参数可自行调节,但是精度较差,在使用过程中难度较大.而且由于电路较复杂,增加了焊接的难度.根据以上论述,考虑到各方面的因素,在本设计中,采用简单、方便、可靠的集成模拟乘法器来实现.(2) 运算电路模块根据题目要求,运算电路主要用于实现信号的放大功能.对于运算放大器的选择有以下三种方案:方案一:采用单运放集成芯片3554AM.这是一款较老的芯片,在平时的电路设计当中常常要用到,主要是因为它是同类芯片当中功能相似但电路结构却相对简单的一种.方案二:采用单运放集成芯片LM741.这是曾经学到过的一种芯片,我们对它较熟悉,而且对其内部结构和功能也有所了解.它的各参数都较稳定,有较高的共模抑制比,也是需要15V的双电源供电.方案三:采用双运放集成芯片LM358.这也是一款较常用到的芯片,由于是双运放,所以功能也相应的有所加强,但是我们所用到的电路比较简单,结果可能使它的很多功能都没有得到运用,导致对资源的浪费.在本设计中,对各方案进行比较论证之后,我们采用熟悉简单而且性能优良的单运放集成芯片3554AM来实现对信号的放大.(3) 电源模块电源模块主要用于实现对各模块供电的功能.对于电源模块的选择有以下三种方案: 方案一:采用1.5V常用电池串接而成.这种方法简单易懂,但是精确度不够,稳定度也不高,当电池里面的电用光之后,便不在具有供电功能.方案二:采用直接购买电源的方法.在市场上可以直接买到相应的电源,但是考虑到经济上的原因,显然这并不合适.方案三:采用自制整流电路.这种方法简单可行,可以得到精确的电压值,而且稳定度高,可以长期使用.正好可以让自己所学的知识在实践中得到很好的运用.其方框图如图1.3所示:图1.3 整流电路方框图根据以上论述,考虑到经济、实用等方面因素,在本设计中选择方案三,采用自制整流电路来实现.(4) 显示模块根据不同的需要,显示模块可以有以下三种不同的方案可供选择:方案一:使用数码管显示时间和温度.数码管具有低功耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高低温等优点,对外界环境要求低,易于维护,同时其精度比较高,操作简单.另外,数码管采用BCD码显示数字,程序编译简单,资源占用较少.方案二:使用液晶显示屏显示. 液晶显示屏(LCD)具有轻薄短小,低耗电量,无辐射危险,平面直角显示以及影象稳定不闪烁,可视面积大等优势.方案三:采用数字电压表进行直接测量.数字电压表读数精确,是常用器件,使用起很方便.而且性能稳定,读数方便.根据以上论述,由于我们暂时对LCD还不是很熟悉,对其性能还不是很了解,而使用数码管会使电路变的复杂,而且还要通过编程来实现,因此我们在设计中选择直接用数字电压表进行测量显示读数.1.2.2 系统各模块的最终方案经过仔细的分析与论证,决定了系统各模块的最终方案如下:(1)乘法器模块:采用集成模拟乘法器BG314实现;(2) 运算电路模块: 采用单运放集成芯片LM741;(3) 电源模块: 采用自制整流电路实现;(4) 显示模块: 采用数字电压表进行直接测量.系统的基本框图如图1.4所示.图1.4 系统的基本框图模拟乘法器主要用于实现两个互不相关的模拟信号间的相乘的功能,而运算电路主要用于实现对信号的放大.其工作过程如下:电源加电后, 经过整流电路的整流以后可以得到运放所需要的+(-)15V电压,从乘法器输入端输入被处理电压,经过运放电路处理后便可在数字电压表上看到经过除法器处理过后的电压值了.2、系统的硬件设计与实现2.1 系统硬件的基本组成部分本题是一个除法器的综合设计,在设计中运用了模拟乘法器处理技术、电压整流技术. 2.2 主要单元电路设计2.2.1 乘法器电路设计(1) 模拟乘法器的基本特性模拟乘法器是一种完成两个模拟信号（连续变化的电压或电流）相乘作用的电子器件，通常具有两个输入端和一个输出端，电路符号如图2.1所示。
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电路中的除法器设计
在电路设计中，除法器是一种十分重要的组件。
它可以将输入的数字进行除法运算，将商和余数输出。
除法器在计算机和数字信号处理器等电子设备中被广泛使用，因此其设计和优化具有重要意义。
一、除法器的基本原理
除法运算是一种复杂的运算，要实现除法器的设计，首先需要了解其基本原理。
除法器的基本原理是通过移位和减法实现的。
在将被除数和除数输入除法器后，除法器将被除数和除数进行比较，并开始迭代过程。
在每一次迭代中，被除数的位数向左移动，直到其高位与除数相等或超过除数。
然后，除法器进行减法操作，将除数减去被除数，结果作为商的一位。
此后，商持续左移，被减数保持不变，重复上述过程，直到所有的商位都得出。
二、除法器的设计策略
在除法器的设计中，有几种常见的策略可以考虑。
1. 组合逻辑除法器：这种类型的除法器使用组合逻辑电路实现，通过减法器、比较器和移位器等组件的组合来实现除法运算。
组合逻辑除法器的优点是速度较快，但缺点是占用较多的电路资源。
2. 串行逻辑除法器：与组合逻辑除法器相反，串行逻辑除法器使用顺序逻辑电路实现。
它通过一个时钟信号，逐位地进行计算，因此典
型的串行逻辑除法器速度较慢。
但串行逻辑除法器更节省电路资源，
因此在一些资源有限的场景中得到了广泛应用。
3. 重复系列除法器：这种除法器通过多个并行的子除法器实现，并
行计算多个位的商。
重复系列除法器具有较高的性能，但需要更多的
电路资源和功耗。
三、除法器的优化方法
为了提高除法器的性能和效率，可以采用一些优化方法。
1. 位级并行思路：通过将除法器分解为多位的子除法器，并行计算
多个子除法器，可以大幅提高除法器的速度。
这种方法在重复系列除
法器中得到了广泛应用。
2. 乘法相关技巧：利用乘法器计算除法运算，可以加速除法器的运
算速度。
通过将除数进行逆运算，转化为乘法操作，可以利用乘法器
的高速性能，提升除法器的效率。
3. 进制转换思想：将数字进行二进制到十进制的转换，然后进行简
单的除法运算，可以减少运算的复杂程度，提高除法器的运算速度。
除法器作为一种重要的电路组件，在数字电路设计中扮演着重要的
角色。
通过了解除法器的基本原理、设计策略和优化方法，我们可以
更好地对除法器进行设计和改进，提高其性能和效率。
随着电子技术
的不断发展，除法器的设计也将不断演进，为我们生活带来更多便利。