炼狱传奇—二进制到 BCD 之战

梦翼师兄

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炼狱传奇-二进制到BCD之战

经过前面的学习，相信大家已经掌握了软件的基本操作和设计的基本流程，接下来我们尝试从顶层至底层来设计一个BCD转换器。

在本次设计中，我们使用逐步移位法来实现BCD的转换，在设计FPGA之前，我们先来了解一下BCD转换-逐步移位法的原理：

逐步移位法的规则是：

1.  准备一个20比特的移位寄存器；

2.  二进数逐步左移；

3.  每个BCD位做大四加三的调整 ；

4.  二进数全部移完，得到结果；

在这里，我解释一下，为什么需要一个20比特的移位寄存器，原因是这样子，由于输入信号是8位，如果用无符号来表示的话，输入信号的范围就是0-255，而BCD码就是使用4位来表达一个数字，255有3个数字，所以BCD码的长度就是4*3=12比特，而需要准备的20比特移位寄存器就是12比特的BCD码+8比特的输入信号。

现在，我们来举一个具体例子来说明逐步位移法：

第几次数	BDC2[11:8]	BCD1[7:4]	BCD0[3:0]	Bin[7:0]
0				10100101
1			1	01001010
2			10	10010100
3			101	00101000
3			1000	00101000
4		1	0000	01010000
5		10	0000	10100000
6		100	0001	01000000
7		1000	0010	10000000
7		1011	0010	10000000
8	1	0110	0101	0000000

由上表知：

Bin= 10100101 = 165；

BCD= 0001_0110_0101 = 1_6_5 = 165;

由此可知，逐步位移法是可以把二进制码转变成BCD码的。

现在我们开始设计BCD converter的架构图：

BCD  converter顶层架构图：

Bcd_modify架构图：

CMP架构图：

接着我们尝试使用Verilog HDL语音，把上述的倍频电路结构描述出来：

先把BCD_converter描述出来。

BCD_converter 的代码如下：

                              

接着我们继续新建一个VerilogHDL File，再把bcd_modify描述出来：

bcd_modify的代码如下：

最后我们再新建一个VerilogHDL File，再把cmp描述出来：

cmp的代码如下：

代码写完之后，我们再新建一个VerilogHDL File，用作test bench（测试程序）；

最后调用Modelsim进行仿真就可以看到仿真波形了，如下图所示：

如图所示：bin（无符号十进制表达）的值等于bcd（十六进制表达）输出的值；所以本次设计的BCD_converter是成功的。

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