在FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)的數(shù)學(xué)運(yùn)算體系中,除法運(yùn)算作為一種基本的算術(shù)操作,廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字信號(hào)處理、圖像處理及科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域。然而,與加、減、乘等運(yùn)算相比,除法運(yùn)算在FPGA中的實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜,需要更多的硬件資源和設(shè)計(jì)考慮。本文將深入探討FPGA中除法運(yùn)算的多種實(shí)現(xiàn)方式,分析其原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景。
因?yàn)锳RM體系結(jié)構(gòu)本身并不包含除法運(yùn)算硬件,所以在ARM上實(shí)現(xiàn)除法是十分耗時(shí)的。ARM指令集中沒有直接提供除法匯編指令,當(dāng)代碼中出現(xiàn)除法運(yùn)算時(shí),ARM編譯器會(huì)調(diào)用C庫(kù)函數(shù)(有符合除法調(diào)用_rt_sdiv,無符合除法調(diào)用_rt_udiv),來實(shí)現(xiàn)除法操作。根據(jù)除數(shù)和被除數(shù)的不同,32bit的除法運(yùn)算一般要占有20-140個(gè)指令周期。