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  • 《四位二进制乘法器 c语言.doc》由会员分享,提供在线免费全文阅读可下载,此文档格式为doc,更多相关《四位二进制乘法器 c语言.doc》文档请在天天文库搜索。1、//四位二进制乘法器模拟#include #include /*******...

    《四位二进制乘法器 c语言.doc》由会员分享,提供在线免费全文阅读可下载,此文档格式为doc,更多相关《四位二进制乘法器 c语言.doc》文档请在天天文库搜索。

    1、//四位二进制乘法器模拟#include #include /*********** 十进制转化成二进制***********/void f(int n,int *p) { int i,j,k; for(i=7;n>0;i--) { p[i]=n%2; n=n/2; } for(j=0;j<=i;j++) { p[j]=0; } for(k=4;k<8;k++) { printf("%d",p[k]); } printf("\n");}/************将乘数拆分,为累加做准备************/void mult4(int *q,int *q1,int x){ int i,j; if(x) { for(i=0;i<8;i++) q[i]=q1[i]; } else{ for(i=0;i<8;i++) q[i]=0; }}/*********二。

    2、进制换算成十进制**************/int f1(int *Y){ int i,a,sum=0; for(i=0;i<8;i++) { a=(int)pow(2,i); sum=sum+a*Y[7-i]; }// printf("%d\n",sum); return sum;}/********模拟二进制数的移位操作*************************/void yidong(int *p,int x){ int i,j; for(i=0;i0;x--) p[8-x]=0;}/*********主函数**********************************/int main(int argc, char *argv[]){ int a,b,out=0,i,j,k;//a为被乘数,b为乘数,out是输出结果 int A[8],B[8],temp[4]。

    3、[8],t[4],T[8]; printf("输入被乘数:"); scanf("%d",&a);// printf("%d",a); f(a,&A); printf("输入乘数:"); scanf("%d",&b); f(b,&B); for(i=0;i<4;i++) { mult4(&T,&A,B[7-i]); yidong(&T,i); for(j=0;j<8;j++) { temp[i][j]=T[j]; }// for(j=0;j<8;j++)// printf("%d",temp[i][j]);// printf("\n"); } for(k=0;k<4;k++) { t[k]=f1(&temp[k]); out=out+t[k]; }// for(j=0;j<4;j++)// printf("%d",t[j]);// printf("\n"); printf("输出结果:%d",out); return 0;}。

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  • 四位二进制乘法器设计报告原理此四位乘法器主要运用多次错位相加运算来实现乘法运算。由开关控制输入高电平或低电平产生两个二进制数(高电平有效),利用与门实现一位和四位的乘积运算,再将两次的乘积输入加法器,...

    四位二进制乘法器设计报告

    原理

    此四位乘法器主要运用多次错位相加运算来实现乘法运算。由开关控制输入高电平或低电平产生两个二进制数(高电平有效),利用与门实现一位和四位的乘积运算,再将两次的乘积输入加法器,得到的和与进位与下一个乘积再进行加法运算。设两个二进制数分别是被乘数D1C1B1A1和乘数D2C2B2A2,得到结果Y8Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1,可以把乘法运算分解成四个一位与四位的乘积和三次错位相加。错位相加时累计和的最后一项可以直接输出为乘积的最低位,剩下三位和进位端再与高位乘积相加,每次相加后的最低位直接接到CD4511未接的最低位,经过三次相加就可以得到乘积。

    以1011和1101为例

    1101

    *1011

    110 eq \o\ac(□,1) (Y1)

    +1101

    1001 eq \o\ac(□,1) (Y2)

    +0000

    100 eq \o\ac(□,1) (Y3)

    +1101

    10001 (Y8—Y4)

    网上有的乘法器电路图一般采用反复进行移位和加法来进行乘法计算,依靠寄存器不断左移实现错位,而我直接把最低位输出到数码管,将进位端作为最高位进行下一步计算,在接线时就完成了移位,省去了寄存器的使用,使电路更加简单。

    主要器件

    74ls283 3片

    74ls08 4片

    开关 8个

    数码管 4个

    CD4511 2片

    10KΩ电阻 8个

    470Ω电阻 14个

    芯片介绍

    74ls08:由四个与门组成

    74ls283:加法器,(5,3,14,12,6,2,15,11)8个脚输入两个乘数,(4,,1,13,10)四个脚输出,7脚输入低电平控制芯片做加法,9脚是进位端。

    CD4511:用于驱动共阴极 LED (数码管)显示器的 BCD 码-七段码译码器,无法显示十六进制数的A-E。

    原理图

    仿真

    3*7=1*16+5=21

    11*11=7*16+9=121

    运算结果举例

    乘数

    被乘数

    乘积十位

    乘积个位

    十进制数

    1111(15)

    1111(15)

    E(224)

    1

    225

    1101(13)

    1101(13)

    A(160)

    9

    169

    1011(11)

    1101(13)

    8(128)

    F(15)

    143

    1011(11)

    1001(9)

    6(96)

    3

    99

    1001(9)

    1001(9)

    5(80)

    1

    81

    0111(7)

    0111(7)

    3(48)

    1

    49

    0101(5)

    0101(5)

    1(16)

    9

    25

    遇到的问题

    用protues仿真时输出直接接BCD码的数码管,显示的是十六进制数,焊接时用了CD4511,A-E消隐导致乘积只能显示0-9,有A-E就无法显示。

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  • 八位二进制乘法器.zip

    2020-11-02 22:10:22
    移位相加的方法设计一个8位二进制串行乘法器。基于EP4CE1022C8芯片,于Quartus Ⅱ 13.1中实现。包含仿真文件,上板子验证成功。此为西电EDA课设大作业,实验报告见博客,仅供参考。
  • 二进制乘法原理

    万次阅读 2015-03-21 21:29:41
    二进制乘法原理:就是左移(进位)8次,每次最高位为1则加进去,8位移完就得出乘积了实际上和我们做10进制的乘法是一样的,只不过这里的进制是2罢了比如5×6,转成二进制就是0101×0110 十进制乘法大家都会做,公式...

    二进制乘法原理:

               1111B*1111B=11100001

                                               1111

                                             11110

                                           111100   

                                      +1111000     二进制相加   

                            ------------------------ 

                                      11100001

                                

    就是左移(进位)8次,每次最高位为1则加进去,8位移完就得出乘积了实际上和我们做10进制的乘法是一样的,只不过这里的进制是2罢了。

    比如5×6,转成二进制就是0101×0110 十进制乘法大家都会做,公式就是我们他当成十进制101×110来计算下看看

     4位乘积=被乘数×千位被+被乘数×百位+被乘数×十位+被乘数×个位既0101×0110=101×0000+101×100+101×10+101×0 变化下:

     4位乘积=被乘数×千位数×1000+被乘数×百位数×100+被乘数×10位数×10+被乘数×个位数

    既0101×0110=101×(0×1000)+101×(1×100) +101×(1×10)+101×0

     再变化下: 4位乘积=被乘数×千位数×10×10×10+被乘数×百位数×10×10+被乘数×10位数×10+被乘数×个位数

    既0101×0110=101×(0×10×10×10)+101×(1×10×10)+101×(1×10)+101×0 =(((101×0)×10)+(101×1))×10+(101×1))×10+101×0 

    ,实际上乘法结果就是被乘数乘以每一位乘以模(10)的N次方的累计和(其实左移位就是进位啦,看得出来吗?)而换成2进制的话很简单,把10读成二进制2就行了,结果还是:

     4位乘积=被乘数×千位数×10×10×10+被乘数×百位数×10×10+被乘数×10位数×10+被乘数×个位数

    既0101×0110=101×(0×10×10×10)+101×(1×10×10)+101×(1×10)+101×0 =(((101×0)×2)+(101×1))×2+(101×1))×2+101×0 

    由于乘2就是移位(进位),把上面的公式中乘2换成左移位就行了 PS:由于二进制只有0和1,乘2可以用左移一位来实现,也可以“自己加自己”来实现的,很多CPU的左移指令和“自己加自己”一样用软件乘法要耗费很多CPU时间,只要CPU有硬件乘法器,当然是用硬件的啦,哪会快很多的.

    展开全文
  • 八位二进制乘法器VHDL

    千次阅读 2020-11-02 21:56:08
    八位二进制乘法器VHDL工程文件一、 实验目的二、设计要求三、实验仪器与环境四、实现原理五、系统设计及仿真六、顶层设计:七、结果仿真:附录: 工程文件 点击下载八位二进制乘法器工程文件 一、 实验目的 熟习...

    工程文件

    点击下载八位二进制乘法器工程文件

    一、 实验目的

    1. 熟习Quartus Ⅱ软件的使用。
    2. 掌握原理图输入法和硬件描述语言**(VHDL)**方法来设计逻辑电路。
    3. 对设计电路作硬件验证。展示;

    二、设计要求

    1. 用移位相加的方法设计一个乘法器,实现八位二进制的乘法
    2. 考虑数据输入口的数量不足16位,实现分拍置数的功能

    三、实验仪器与环境

    1. 芯片:EP4CE1022C8
    2. 编程与仿真环境:Quartus Ⅱ 13.1
    3. 输入输出验证平台:西安电子科技大学数电试验箱

    四、实现原理

    (一)二进制数的乘法
    如下图(4.1.1)所示,这两种数制的乘法都是把被乘数和乘数的每一位分别相乘,然后将得到的乘积根据所乘的乘数的位数进行移位,比如,在十进制数乘法中,如果将被乘数与乘数的个位相乘,那就把得到的乘积向左移动0位;如果被乘数与乘数的十位相乘,那就把得到的乘积向左移动1位…移位操作完成后,最后将这些移位后的乘积相加,就是最开始这两个被乘数与乘数的结果。
    我们都知道,在二进制数中,只有数字0和1。在二进制数乘法中,如果与被乘数相乘的乘数的某一位为1,那结果就是被乘数本身,如果乘数的某一位为0,那此次的结果就是0。因此,二进制数乘法过程中的数次相乘,其实使用与门实现的。
    在这里插入图片描述图4.4.1
    (二)分拍输入原理
    两个8位二进制数相加需要16个输入引脚,但实验板空间有限,只好一次只输入一个8位二进制数,分两拍输入到上述的乘法器主体中。
    通过设计置数端完成节拍的掌控,第一个数输入完毕后置数端置一,若置数成功,则第一个灯亮起。第二个数置数完毕后,再将置数端置一。若置数成功,则第二个灯亮起。此时输入模块同时输出两个乘数。

    五、系统设计及仿真

    (一)乘法器主体模块(mulity_8bit)
    在这里插入图片描述

    图(5.1.1)
    该模块共有4个输入端,一个输出端,其中clk为1kHz时钟信号,x和y为两个8位二进制乘数。Start端为1时开始计数,8个时钟周期后result端输出结果。Start端为0时输出为零。
    该模块用一个模10计数器实现,亦可以认为是一个三状态的有限状态机。
    S0:在计数为0时为第一状态,初始化乘法器,所有变量赋初值。
    S1:在计数为1~8时,每次计数时完成以下三步
    (1) 乘数右移一位。
    (2) 根据乘数最后一位是否为1判断是否需要做移位后的加法。
    (3) 乘积向左移动1位
    S2:在计数为9时,输出结果。
    具体实现代码见附录
    仿真波形如图(5.1.2),仿真时实现了
    00100101×001010100000110×00000011
    在这里插入图片描述
    图(5.1.2)
    (二)分拍输入模块(inp)
    在这里插入图片描述
    图(5.2.1)
    该模块共有4个输入端,4个输出端,其中clk为1kHz时钟信号,num端为8位二进数输入端,set为置数端,clear为清零端。x,y为8位二进数输出端。ok_x,ok_y为置数成功显示端。
    分拍输入有寄存器实现,通过检测set的次数给X,Y赋值。使用流程如下:

    1. num的引脚置高低电平
    2. set置1,Led_x亮起,set置0。
    3. num的引脚置第二个数
    4. set置1,Led_y亮起,set置0。置数完成。
    5. clear恢复初始状态。
    6. 重复1~5步骤进行第二组输入。
      仿真实现上述步骤,如图(5.2.2):
      在这里插入图片描述
      如图(5.2.2)

    六、顶层设计:

    在这里插入图片描述
    图(6.1.1)

    七、结果仿真:

    软件仿真:在这里插入图片描述
    图(7.1.1)
    硬件测试:
    【1】选择对应芯片:
    在这里插入图片描述
    图(7.2.1)
    【2】无用管脚选三态:
    在这里插入图片描述
    图(7.2.2)
    【3】分配管脚:
    在这里插入图片描述

    图(7.2.3)
    【4】下载测试

    附录:

    (1)Inp.vhd:

    LIBRARY IEEE;
    USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
    USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
    USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
    ------------------------------------------------------
    ------------实体inp实现分拍输入数据---------------------
    ------------------------------------------------------
    ENTITY inp IS
    	PORT(
    		clk    : IN STD_LOGIC;									--系统时钟
    		num	 : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);			--输入两次8位操作数
    		set	 : IN STD_LOGIC;									--置数端,高电平有效. num的信号赋值结束后,产生一个高脉冲可输入一个数
    		clear  : IN STD_LOGIC;									--清零端,高电平有效. 恢复初始状态. set为1时不可用
    		OK_x	 : OUT STD_LOGIC;									--第一个数置数成功显示端
    		OK_Y	 : OUT STD_LOGIC;									--第二个数置数成功显示端
    		x	    : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);		--输出8位乘数x
    		y      : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0)			--输出8位乘数y
    	);
    END ENTITY inp;
    ------------------------------------------------------
    ----------------分拍输入使用流程------------------------
    ------------------------------------------------------
    ----1. num的引脚置高低电平------------------------------
    ----2. set置1,Led_x亮起,set置0---------------------
    ----3. num的引脚置第二个数-----------------------------
    ----4. set置1,Led_y亮起,set置0---------------------
    ------------------------------------------------------
    ARCHITECTURE BEHAVIOR OF inp IS
    SIGNAL tem_x   : STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);			--result的中间结果
    SIGNAL tem_y   : STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);			--result的中间结果
    BEGIN
    process(clk)
    VARIABLE count : INTEGER:=0;
    VARIABLE Flag  : INTEGER:=0;									--Flag为set信号标志位,放置在第二个时钟信号到来时(count已经等于1)进入y的赋值阶段。
    begin
    IF(clk'EVENT AND clk = '1')THEN
    	IF(set = '1')THEN
    		IF(count=0)THEN
    			tem_x<=num;												--若count为0,则将操作数赋值给x。
    			OK_x<='1';												--将第一个led灯点亮。
    			count := count + 1;
    			Flag := 0;
    		ELSIF(count=1 and Flag = 1)THEN
    			tem_y<=num;												--若count为1,则将操作数赋值给y。
    			OK_y<='1';												--将第二个led灯点亮。
    			count:= count+1;
    			Flag := 0;
    		END IF;
    	ELSE
    		Flag := 1;													--set为零时,Flag记录为1IF(clear = '1')THEN										--clear为1时,清空状态信息。
    			tem_x<="00000000";
    			tem_y<="00000000";
    			OK_x<='0';
    			OK_Y<='0';
    			count := 0;
    			Flag := 0;
    		END IF;
    	END IF;
    	x<=tem_x;
    	y<=tem_y;
    END IF;
    end process;
    END BEHAVIOR;
    

    (2) mulity_8bit.vhd:

    LIBRARY IEEE;
    USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
    USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;
    USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
    ------------------------------------------------------
    ----实体mulity_8bit通过串行乘法实现8位二进制乘法---------
    ------------------------------------------------------
    ENTITY mulity_8bit IS
    	PORT(
    		clk    : IN STD_LOGIC;									--系统时钟
    		x	    : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);			--8位乘数x
    		y      : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);			--8位乘数y
    		start	 : IN STD_LOGIC;									--START为1时置数,为0时不工作
    		result : OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 downto 0)		--16位结果
    	);
    END ENTITY mulity_8bit;
    ------------------------------------------------------
    --------------------串行乘法---------------------------
    ------------------------------------------------------
    ARCHITECTURE BEHAVIOR OF mulity_8bit IS
    SIGNAL p     : STD_LOGIC_VECTOR(15 downto 0);			--p,t为中间变量,记录每次一位相乘的结果
    SIGNAL t     : STD_LOGIC_VECTOR(15 downto 0);
    SIGNAL tem   : STD_LOGIC_VECTOR(15 downto 0);			--result的中间结果
    SIGNAL y_reg : STD_LOGIC_VECTOR(7 downto 0);				--y变量寄存器
    BEGIN
    PROCESS(clk,start)
    VARIABLE count : INTEGER:=0;
    VARIABLE Flag : INTEGER:=0;									--计算完成标志,等于1时计算完成,终止计算进程,将结果持续输出
    BEGIN 
    IF(clk'EVENT and clk = '1')THEN
    	IF(start = '1')THEN
    		IF(Flag = 0)THEN
    			IF(count = 9) THEN 								   --count= 9时,完成8次累加后将结果寄存于tem,ok置1
    				count := 0;
    				tem <= p;
    				Flag := 1;
    			ELSIF(count = 0) THEN								--count = 0时,赋初值
    				p(15 downto 0) <= "0000000000000000";
    				y_reg <= y;
    				t(7 downto 0)<= x(7 downto 0);
    				t(15 downto 8)<="00000000";
    				count := 1;
    			ELSE														--count在1~8时,移位累加
    				IF (y_reg(0) = '1') THEN
    					p <= p + t;
    				ELSE p <= p;
    				END IF;
    			y_reg(6 downto 0)<=y_reg(7 downto 1);			 --y_reg右移一位
    			y_reg(7) <= '0';
    			t(15 downto 1) <= t(14 downto 0);				 --t左移一位
    			t(0) <= '0';
    			count := count + 1;
    			END IF;
    		ELSIF (Flag = 1) THEN
    			result <= tem;
    		END IF;
    	ELSIF(start = '0')THEN
    		result <= "0000000000000000";
    		Flag:= 0;
    	END IF;
    END IF;
    END  PROCESS;
    END BEHAVIOR;
    
    
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  • 二进制乘法计算总结

    2020-08-27 12:55:53
    举例说明: A = 101 B = 011 假如A,B都为无符号数:则计算机的计算过程和手工计算过程一样,都是直接移位计算,最后得到的结果为:5×3=15 假如都为有符号数,计算机的计算过程,先符号位扩展,两个三位想加结果为3+3=...
  • 计算机中二进制移位运算

    千次阅读 2019-02-21 14:04:19
    移位运算符: 高位左移后溢出,舍弃: ...∫将一个运算对象的各二进制位,全部左移若干位(左边的二进制丢弃,右边补0)  例如:左移1位 &gt;&gt;:有符号右移 右移是将一个二进制操作数对象按指定...
  • verilog之8位二进制乘法

    千次阅读 2017-05-05 11:12:39
    两个8位二进制数a,b,c=a*b;将输入a,b和结果c显示到七段管上,用十六进制表示,a用两个七段管,b用两个七段管,c用四个七段管module mutiple(a,b,outa1,outa2,outb1,outb2,out1,out2,out3,out4); input[7:0] a,b;...
  • 问题 求 n % 32 = ??? 思路 可以将其转换为 n & (32-1) 或者 n - (n>>5)<<5 (n>>...使用移位的思路: 先求出500除以32的整数,再用500减去这个整数,即可得到余数 J =500&...
  • 虽然很早就接触了二进制,却一直没有正视这个问题,阅读《计算机科学导论》的时候,基本上是跳过了这一部分,总是以“这么基础的东西,反正工作中基本用不上”的理由给搪塞过去。最近正在阅读《编码》和《程序员的...
  • For a = 1 To 4 For b = 1 To 4 For c = 1 To 4 For d = 1 To 4 If (a = 1 Xor b = 2) .xor 是异或运算两个整数进行XOR运算,是怎样的算法?...当2个整数进行异或运算的时候,首先将2者转换成2进制数,然后分....
  • 二进制乘法器是数字电路的一种元件,它可以将两个二进制数相乘,乘法器是由更基本的加法器组成。----------维基百科 一、两个二进制数相乘原理 举例:,实现相乘过程如下: 图1 两个二进制数相乘过程 由图...
  • 进制乘法 位移运算 的表示

    千次阅读 2018-08-21 09:39:52
    预备知识: 4(十进制) * 2 = 100(二进制) * 2 = 100(二进制) &lt;&lt; 1(左移一位) = 1000(二进制) = 8 (十进制) 可以自行演示4(十进制)* 4 ; 得到的结论为 左移 1 位,即乘以2,左移两...
  • 设计、实现八位二进制数全加器 设计思路 总体设计为三输入,两输出。具体:实体声明部分描述电路模块的端口,即指定输入输出口及其大小。设计具有8位位宽的矢量或总线端口信号a,b以及标准一位输入的cin。然后在...
  • 二进制移位实现加减乘除

    万次阅读 2016-03-10 00:41:56
    1. 题目描述 如何使用位操作分别实现整数的加减乘除四种运算? 2. 解决方案 需要熟练掌握一些常见功能的位操作实现,具体为: ... 常用的等式:-n = ~(n-1) = ~n+1 ... 去掉整数n的二进制中最后一个1
  • 设计要求: 设计一个4位二进制乘法器,如下图所示。其中,a[3:0]为被乘数,b[3:0]为乘数,m[7:0]为积,即乘法结果。
  • 有符号二进制数的乘法

    万次阅读 多人点赞 2017-01-07 12:19:07
    其中两个负数的例子:3位二进制乘法结果一般需要6为二进制表达 带符号数 x=101=-3 和y=011=3相乘 结果为110111=-9  如果直接算出来十进制是-9然后转换为6为二进制我也能理解,但是我很好奇他利用了什么规则得出...
  • Java中处理二进制移位

    2017-05-11 12:09:04
    ,Java普及率比较高,就像是python或shell,几乎人人都会呐。 确定一些位运算符: | 按位或 1001 | 1010 = 1011 (口诀,有真则真 似or逻辑) ^ 按位异或 1001 ^ 1010 = 0011 (口诀,不等则真) & ...
  • 二进制数与十进制数的转换 聊二进制数的运算前,我们先看看二进制数的值与十进制数的值是如何相互转换的, 十进制转换成二进制 将十进制数除以2,得到的商再除以2,依次类推直到商为1时为止,然后在旁边标出各步的...
  • 而必乂审而必乂审计算机组成原理实验报告PAGEPAGE #而必乂审而必乂审计算机组成原理实验报告PAGEPAGE #基于复杂模型机两个8位二进制乘法的实现评语:课中检查完成的题号及题数:课后完成的题号与题数:成绩:自评分...

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