verilog带位宽的除法器模块

### Verilog 中实现带位宽的除法器模块 #### 示例代码解释 下面提供了一个完整的 Verilog 代码示例，用于实现带有指定位宽的除法器模块。此模块可以处理不同宽度的数据输入，并返回商和余数。 ```verilog module divider #(parameter WIDTH=8)( input wire clk, input wire reset, input wire start, input wire [WIDTH-1:0] dividend, // 被除数 input wire [WIDTH-1:0] divisor, // 除数 output reg ready, output reg signed [WIDTH-1:0] quotient, // 商 output reg signed [WIDTH-1:0] remainder // 余数 ); reg [2*WIDTH-1:0] temp; integer i; always @(posedge clk or posedge reset) begin if (reset) begin ready <= 0; quotient <= 0; remainder <= 0; temp <= 0; end else if(start && !ready) begin temp <= {dividend, {WIDTH{1'b0}}}; remainder <= 0; quotient <= 0; for(i = 0; i < WIDTH; i=i+1) begin if(temp[2*WIDTH-1]) begin temp <= {temp[2*WIDTH-2:WIDTH], remainder} - {{WIDTH{1'b0}}, divisor}; quotient[i] <= 1; end else begin temp <= {temp[2*WIDTH-2:WIDTH], remainder}; quotient[i] <= 0; end if(temp[2*WIDTH-1]) remainder <= temp[2*WIDTH-1]; temp[2*WIDTH-1] <= 0; end ready <= 1; end else if(ready) begin ready <= 0; end end endmodule ``` 该代码定义了一个名为 `divider` 的参数化模块[^1]。通过设置不同的 `WIDTH` 参数值，可以在编译时调整被除数和除数的位宽。这个设计采用了移位减法的方法来逐步计算商和余数： - 当接收到有效的启动信号 (`start`) 并且当前状态不是准备好(`!ready`)的情况下，初始化临时变量 `temp` 和输出端口。 - 使用循环迭代每一位来进行比较操作；如果最高有效位(MSB)为高，则执行一次减法运算并将相应的比特位置设为1表示有借位发生。 - 完成所有轮次之后，最终得到的结果存储在 `quotient` 输出端口中作为商，而最后一次可能存在的负溢出则保存到 `remainder` 变量里代表余数值。 - 设置 `ready` 标志表明本次运算完成等待下一轮新的请求到来。