基于system generator的整除除法设计

除法在嵌入式系统中实现较为困难,在整除除法中,N和D的以及输出Q和R的关系满足:

  

这个课题要求设计一个高速的FPGA整数触发器,

1.有三个输入信号N,D,START

2.信号N和D为无符号整数,N和D的位宽为W,W是一个参数,从对应的simulink文件中看到,可以设置为8,10,20,32等。

3.信号start为布尔型参数,1的时候,开始计算,在计算完成之前,start不会再次产生高电平。

4.输出有四个,Q,R,Valid和clockcount

5.Q是商,R为余数,位宽均为W,

6.当计算完成后,valid输出1,

7,输出信号clockcount需要时钟个数,例如,计算开始第二周期开始计算,第20周期完成,那么clockcout为18.

8.设计必须使用matlabsimulink和xilinx中的SG模块,如下模块不能被使用:

这个需要结合matlab。

 

 

 

 

 

 

 

根据课题要求,使用算法2来实现,算法一得到分只有40%,所以按题目意思,就是选择算法2作为设计算法。。

根据课件的要求的方法,其内部的结构如下所示:

要求的四个案例测试结果如下所示:

1

2

3

4

 

 

注意,SG运行的时候,存放路径必须是英文的,没有空格的

必须确保SG安装正确,即正确的安装matlab,ise后安装正确的SG,

### 使用Java生成100道数学题 为了满足需求,可以通过定义一个方法来随机生成指定数量的数学题目。此过程涉及使用`Random`类生成操作数以及选择合适的运算符。对于除法运算,需确保其结果为整数且无零作为除数。 #### 定义变量与导入必要的包 首先,在程序开始处引入所需的库: ```java import java.util.Random; ``` 接着初始化用于生成随机数值的对象实例: ```java Random randomGenerator = new Random(); ``` #### 创建函数以生成单个算术表达式 下面展示了一个名为`generateQuestion`的方法,该方法接收参数控制所期望的操作种类(加、减、乘、除),并通过返回字符串形式表示完整的算术问题[^3]。 ```java private String generateQuestion(int operationType){ int num1 = randomGenerator.nextInt(99)+1; // 获第一个操作数 (1-99) int num2; switch(operationType){ case 1:// 加法 do{ num2=randomGenerator.nextInt((100-num1))+1;// 确保两数相加大于等于num1且不超过100 }while(num1+num2>100); break; case 2:// 减法 num2=randomGenerator.nextInt(num1); // 被减数应大于或等于减数 break; case 3:// 乘法 num2=randomGenerator.nextInt(98/num1)+1; // 控制积大小合理 break; default:// 默认执行除法逻辑 while(true){ num2=randomGenerator.nextInt(99)+1; if ((num1%num2==0)&&(num2!=0))break; // 只允许能够被整除的情况发生 } break; } return String.format("%d %s %d", num1, getOperatorSymbol(operationType), num2); } ``` 其中辅助函数`getOperatorSymbol()`用来转换数字到对应的符号字符: ```java private char getOperatorSymbol(int type){ final char[] symbols={'+', '-', '*', '/'}; return symbols[type-1]; } ``` #### 主循环结构 最后设置主循环体,调用上述构建好的功能模块完成全部一百条记录的组装工作,并打印出来供后续验证: ```java for(int i=0;i<100;++i){ System.out.println(generateQuestion(randomGenerator.nextInt(4)+1)); } ``` 以上代码片段展示了如何利用Java语言特性实现自动化批量生产基础教育阶段适用的小学水平四则混合练习册页内容的功能[^4]。
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