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沈阳航空航天大学

课 程 设 计 报 告

课程设计名称：计算机组成原理课程设计 课程设计题目：定点原码一位除法器的设计

院（系）：计算机学院 专 业：计算机科学与技术 班 级： 学 号： 姓 名：姜鹏 指导教师：周大海 完成日期：2014年01月10日

目 录

第1章总体设计方案1 1.1 设计原理1 1.2 设计思路4 1.3 设计环境4 第2章详细设计方案3

2.1 总体方案的设计与实现6 2.1.1总体方案的逻辑图6 2.1.2计算算法总流程图7 2.2 功能模块的设计与实现6

2.2.1 操作数预处理模块的设计与实现7 2.2.2 上商置0模块的设计与实现9 2.2.3 上商置1模块的设计与实现9 2.2.4 商符运算模块的设计与实现10 第3章测试结果12

3.1 程序仿真12

3.2 仿真测试错误！未定义书签。

3.2.1 仿真测试一——两个正数除法运算12

3.2.2 仿真测试二——一个正数一个负数除法运算16 3.2.3 仿真测试三——两个负数除法运算18 参考文献12

附录（源程序清单）22

第1章总体设计方案

1.1 设计原理

原码一位除，即两个原码数相除，商的符号位运算为除数和被除数的符号异或值。这里采用的算法为恢复余数法，而且除数和被除数规定为4位。实验的数据从实验箱的开关输入，而且运算的结果在OUT寄存器中显示出来。整个过程通过汇编语言编写实现。

恢复余数法定点原码一位除法器工作原理大致如下： 设： X=X7X6X5X4X3X2X1X0

Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0

其中高四位X7X6X5X4和Y7Y6Y5Y4为符号位，低四位X3X2X1X0和Y3Y2Y1Y0为数据位。则：

X/Y=K*|X|/|Y|

其中，|X|和|Y|为X和Y的绝对值，K为X和Y的符号位的异或值。|X|/|Y|利用恢复余数法求的，商根据余数的符号是正或负来判断。当为负时，上商为0，同时还应该把除数再加到差上去，恢复余数为原来的正值之后再左移一位。若差为0或为正值时，就没有恢复余数的操作，上商为1，余数左移一位。

下面通过一道例题详细理解恢复余数法定点原码一位除法器的工作原理。详细过程如表1.1所示。

例：已知 ：X= -0.1011

Y= -0.1101 求：[X/Y]原

解：由X= 0.1011, Y= -0.1101 得 [X]原=1.1011，X*=0.1011

[Y]原=1.1101，Y*=0.1101，[-Y*]补=1.0011 下面表1.1列出了商值得整个求解过程。