雾盈FPGA笔记之（三十）六位四则运算计算器（6）算法实现二进制转BCD

` 本帖最后由 雾_盈 于 2016-8-30 09:36 编辑

六位四则运算计算器（6）算法实现二进制转BCD

                        

雾盈        2016-8-28

        


一、写在前面

        之前写过关于数码管十进制显示的一篇文章，但那个转十进制是用了除法取余的数学公式，像下面这样：

        

但这样的写法在FPGA 里并不可取，因为FPGA 里的硬件资源很宝贵，为了综合出除法器需要消耗大量的加法器，得不偿失，所以我抛弃了那样的写法，用了老师介绍的一个小算法来实现二进制转BCD的


二、 框图



三、什么是BCD 码？

        要转BCD码，我们首先应该弄清楚什么是BCD码。
百度百科是这样解释的：

      
      
      
        简单点说：
BCD码就是使用4位来表达一个十进制数字
        例如，十进制数20’D 999999 = 20’B 1111_0100_0010_0011_1111，原本只有20位，现在我们用BCD码去表示这个十进制数，
就是 24’H 9 9 9 9 9 9 = 20’B1001_1001_1001_1001_1001_1001，
每个十进制9 用十六进制的四位去表示，就变成了24位数据。
示意图如下：

        


四、算法原理
        
        这个算法应用了逐步移位的方式：
        第一步：添加一个20位的移位寄存器用作移位寄存
        因为有6个数码管显示。        

        第二步：二进数逐步左移
将需要转换的十进制数以二进制形式逐步左移。

        第三步：大四加三
每左移一位，就要让BCD位去和4比较，如果大于4就加上3，如果不大于就继续左移，然后继续和4比较。

        第四步：进数全部移完，得到结果。

举个例子：165 （取自教材中的例子）
示意图如下：
        
        


        这样整个算法讲完，我们来看程序。


五、代码解释

        第一段：
这里用状态机写的，闲置状态将待转换十进制存入data_r以备转换之需。
然后跳入下一状态，移位SHIFT

        
        
        第二段：

加入了一个移位计数器，当移位未满20次时，每移位一次就跳入判断状态ADD，判断每个BCD位是否大于4，大于则加3，否则跳回移位SHIFT状态，继续左移。当移位满20次时，将结果输出。
        
        

        

讲解完毕，附上源代码：


        







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