EDITORIAL言葉
学習の前のセクションでは、我々はに2進数を変換するために習得した方法のBCDコード。だから今、私たちは、回路設計の種類、それはバイナリコードBCDそれに変換することができ、考えることを回しますか？
基本コンセプト
数学では、我々は以下のようなだけ進数知っている 5468を、以下のように計算を変換することができる：= 5×1000 5468 + 4 * 100 + 6 * 10 + 8、アルゴリズムに二進数を生成BCDようです。
ABCD = A×1000 + B * 100 + C * 10 + D
このアルゴリズムは、乗算器と加算器を使用する必要がある、ほとんどの従来は、この実装のリソースを消費するアルゴリズムで、次のように追加してシフトする必要があります。夢の翼兄弟アルゴリズムを紹介します完全なバイナリ機能にBCD、それによって、できるだけロジック・リソースを節約します。
シフトアルゴリズム原理
このアルゴリズムを説明する前に、弟の問題を説明するための夢第1のウィング：左バイナリコードは、バイナリコードの左側に等しくない、* 2たとえば、バイナリコード101001、41 10進数に等しく、左1010010ビットは、82進数に等しい得ます。
そのバイナリコードは左、そして、私たちはここでは、回路入力を設計する必要がありますか？代わりに、乗算のシフトを活用することができれば10を乗じたバイナリコードに相当することができる3つを残しプラス3バイナリコードにBCDビットコード、バイナリBCDコードの回転機能。
トップレベルのブロック図
トップレベルのモジュールのポートの説明
| ポート名 |
ポート説明 |
| CLK |
50MHzのシステム・クロック入力 |
| RST_N |
低システムリセット |
| BW |
BCDコード百個の入力 |
| シヴァ |
BCD入力コード10 |
| 重量 |
BCDコードビットが入力されます |
| バイナリ |
変換された2進数を出力します |
コードの実装
| / ************************************************* *** *エンジニア：ドリーム・ブラザーウイング * QQ：761664056 *モジュールの機能：BCDバイナリコードスイッチモジュール*************************************** ************** / 01 モジュール bcd_to_bin （ CLK 02 、 //システムクロック50MHzの RST_N 03 、 //低リセットシステム BW 04 、 百のの//入力BCDコード Shiw 05は、 // 10桁のBCDコードを入力してください GEW 06 、 ビット//入力BCDコード 07進//バイナリ出力 08 ）; 09 10 入力 CLK 。 11 入力 RST_N 。 12は、 入力 [ 3 ： 0 ] BW ; //百 13 input [3:0] shiw; //十位 14 input [3:0] gew; //个位 15 16 output [9:0] binary; //转换结果 17 18 reg [9:0] bwValue1; //百位BCD码转换寄存器1 19 reg [9:0] bwValue2; //百位BCD码转换寄存器2 20 reg [9:0] bwValue3; //百位BCD码转换寄存器3 21 reg [9:0] shiwValue1; //十位BCD码转换寄存器1 22 reg [9:0] shiwValue2; //十位BCD码转换寄存器2 23 reg [9:0] gewValue; //个位BCD码转换寄存器 24 25 /***********转换操作*******************/ 26 always @(posedge clk or negedge rst_n) 27 if (!rst_n) 28 begin //寄存器赋初值 29 bwValue1 <= 0; 30 bwValue2 <= 0; 31 bwValue3 <= 0; 32 shiwValue1 <= 0; 33 shiwValue2 <= 0; 34 gewValue <= 0; 35 end 36 else 37 begin 38 //由我们得出的规律可知：a*100=a*(64+32+4)=a*64+a*32+a*4 39 //=a000000+a00000+a00，即a左移6位加上左移5位加上a左移2位 40 bwValue1 <= bw<<6; 41 bwValue2 <= bw<<5; 42 bwValue3 <= bw<<2; 43 //由我们得出的规律可知：a*10=a*(8+2)=a*8+a*2 =a000+a0， 44 //即a左移3位加上左移1位 45 shiwValue1 <= shiw<<3; 46 shiwValue2 <= shiw<<1; 47 gewValue <= gew; //个位数据不变 48 end 49 //将所有的各个位的转换结果相加就是转换后的二进制数 50 assign binary = bwValue1 + bwValue2 + bwValue3 + shiwValue1 51 + shiwValue2 + gewValue; 52 53 endmodule |
第18~23行我们定义了BCD码转换需要用到的寄存器，因为我们从算法原理这一部分中总结的规律是：百位的BCD码转换需要（a*100=a*(64+32+4)=a*64+a*32+a*4=a000000+a00000+a00，即a左移6位加上左移5位加上a左移2位）三部分组成，所以需要三组寄存器，同理十位和个位也分别需要两组和一组寄存器；37~48行测试执行移位操作，50~51行将移位的结果输出。
测试代码如下：
| /**************************************************** * Engineer : 梦翼师兄 * QQ : 761664056 * The module function: BCD码转二进制数测试模块 *****************************************************/ 01 `timescale 1ns/1ps 02 03 module bcd_to_bin_tb; 04 05 reg clk; 06 reg rst_n; 07 reg [3:0] bw; //百位 08 reg [3:0] shiw; //十位 09 reg [3:0] gew; //个位 10 11 wire [9:0] binary; 12 13 initial begin 14 clk = 0; 15 rst_n = 0; 16 bw = 4'd0; shiw = 4'd0; gew = 4'd0; 17 #1000 rst_n = 1; 18 19 #100 bw = 4'd1; shiw = 4'd2; gew = 4'd0; //120 20 #100 bw = 4'd3; shiw = 4'd2; gew = 4'd9; //329 21 #100 bw = 4'd7; shiw = 4'd0; gew = 4'd3; //703 22 #100 bw = 4'd0; shiw = 4'd2; gew = 4'd7; //027 23 #100 bw = 4'd2; shiw = 4'd9; gew = 4'd0; //290 24 25 end 26 27 always #10 clk = ~clk; 28 29 bcd_to_bin bcd_to_bin( 30 .clk(clk), //系统50Mhz时钟 31 .rst_n(rst_n), //系统低电平复位 32 .bw(bw), //输入的BCD码的百位 33 .shiw(shiw), //输入的BCD码的十位 34 .gew(gew), //输入的BCD码的个位 35 .binary(binary) //输出的二进制数 36 ); 37 38 endmodule |
我们在测试代码中写入了5组BCD码来检测输出是否正确
仿真分析
从仿真图可以看出，分别输入5组BCD码：120、329、703、27、290，观察输出可知转换之后的二进制数是正确的，成功的把BCD码转换成了二进制码。所以本次设计是成功的。