2025年基于恢复余数法定点原码一位除法器的设计课程设计报告.pdf

臣心一片磁针石，不指南方不肯休。——文天祥

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

人人好公，则天下太平；人人营私，则天下大乱。——刘鹗

目录

第一章总体设计1

1.1设计原则1

1.2设计理念4

1.3设计环境4

第2章详细设计3

2.1总体方案的设计与实现6

2.1.1整体方案逻辑图6

2.1.2计算算法总体流程图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招商局9号0模块的设计与实现

2.2.3上上智1模块9的设计与实现

2.2.4商算子模块的设计与实现10

第3章测试结果12

3.1程序模拟12

3.2模拟测试错误!未定义书签。

3.2.1模拟测试1-两个正数的除法12

3.2.2模拟测试2-正数和负数的除法16

3.2.3模拟测试3-两个负数的除法18

参考文献12

附录（源程序列表）22

操千曲尔后晓声，观千剑尔后识器。——刘勰

第一章总体设计方案

1.1设计原理

原码除以一位，即两个原码数相除，商的符号位运算就是除数和被除数的有

符号异或值。这里使用的算法是恢复余数法，除数和被除数指定为4位。实验数

据从试验箱的开关输入，运算结果显示在OUT寄存器中。整个过程是用汇编语言

编写的。

一位除法器恢复余数合法点原码的工作原理大致如下：

让：X=X7X6X5X4X3X2X1X0

Y=Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0

高四位X7X6X5X4和Y7Y6Y5Y4是符号位，低四位X3X2X1X0

和Y3Y2Y1Y0是数据位.但：

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

其中，|X|和|Y|是X和Y的绝对值，K是X和Y符号位的异或值。|X|/|Y|

通过恢复余数的方法得到商，根据余数的符号是正还是负来判断商。为负数时，

上商为0。同时除数加差，余数恢复为原来的正值再左移一。如果差为0或正数，

则没有恢复余数的操作，上商为1，余数左移1。

下面通过一个例子详细了解恢复余数合法点原码的一位除法器的工作原理。

具体流程如表1.1所示。

示例：已知：X=-0.1011

Y=-0.1101

查找：[X/Y]

原件

解：由X=0.1011,Y=-0.1101

得到[X]=1.1011,X*=0.1011

原始