[发明专利]一种快速除法器和除法运算方法

权利要求书

1.一种快速除法器，其特征在于，所述快速除法器包括有效位扫描模块和运算模块，所述运算模块包括除数倍数预判单元、减法单元、余数生成单元和商生成单元；

所述有效位扫描模块，用于扫描并确定除数和被除数的有效位，并确定初始余数及迭代减法的次数；

所述除数倍数预判单元，用于根据有效位扫描结果，通过余数和除数倍数比较操作，确定用于每次迭代运算的除数倍数；

所述减法单元，用于实现初始余数或新余数与除数的N倍进行减法迭代运算；

所述余数生成单元，用于获取所述减法迭代运算的差值，将被除数的未处理的最高的i位二进制数对所述差值进行补位生成新余数，且所述新余数最大值不大于2的i次方倍除数；

所述商生成单元，用于确定除数的N倍的i位二进制数作为每次迭代的商，最终商由各次迭代的商按照迭代顺序组合生成；

有效位扫描模块按照i的整数倍对被除数和除数进行分组进行扫描，获得的所述被除数和除数的有效位的位数为i的整数倍；

根据运算规格对被除数和除数同时从最高位分组进行扫描，各自找到第一个不全为0的分组时退出扫描，根据扫描结果进行初始商、余数及减法规格的设置；当被除数大于等于除数时，设被除数由i个0分组、除数有j个0分组、运算规格为COUNT个分组，则：

减法规格＝除数的有效分组长＝COUNT-j；

初始余数＝0分组||被除数第1个不为0分组||被除数第2个不为0分组……||被除数第m个不为0分组，其中m＝COUNT-j-1；

初始商＝n个0分组＝i+(COUNT-j-1)个0分组；

循环减次数：＝{(COUNT-i-j+1)*分组长度}/2，或者＝{(COUNT-i-j+1)*分组长度}/4。

2.如权利要求1所述的快速除法器，其特征在于，所述减法单元包括k个减法器，各所述减法器实现分组减法迭代运算，其中k根据i位二进制的最大整数值确定。

3.如权利要求2所述的快速除法器，其特征在于，所述i取值为4，所述k取值为5。

4.如权利要求2或3所述的快速除法器，其特征在于，所述减法单元包括k个存储器，各所述存储器用于存储减法迭代运算的运算结果。

5.一种除法运算方法，其特征在于，所述方法包括：

扫描并确定除数和被除数的有效位，并确定初始余数及迭代减法的次数；

根据有效位扫描结果，通过余数和除数倍数比较操作，确定用于每次迭代运算的除数倍数；

实现初始余数或新余数与除数的N倍进行减法迭代运算；

获取所述减法迭代运算的差值，将被除数的未处理的最高的i位二进制数对所述差值进行补位生成新余数，且所述新余数最大值不大于2的i次方倍除数；

确定除数的N倍的i位二进制数作为每次迭代的商，最终商由各次迭代的商按照迭代顺序组合生成；所述扫描并确定除数和被除数的有效位，并确定初始余数及迭代减法的次数包括：

按照i位一组对被除数和除数进行扫描，确定所述被除数和除数的有效位，且所述有效位的位数为i的整数倍；

根据运算规格对被除数和除数同时从最高位分组进行扫描，各自找到第一个不全为0的分组时退出扫描，根据扫描结果进行初始商、余数及减法规格的设置；当被除数大于等于除数时，设被除数由i个0分组、除数有j个0分组、运算规格为COUNT个分组，则：

减法规格＝除数的有效分组长＝COUNT-j；

初始余数＝0分组||被除数第1个不为0分组||被除数第2个不为0分组……||被除数第m个不为0分组，其中m＝COUNT-j-1；

初始商＝n个0分组＝i+(COUNT-j-1)个0分组；

循环减次数：＝{(COUNT-i-j+1)*分组长度}/2，或者＝{(COUNT-i-j+1)*分组长度}/4。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述实现初始余数或新余数与除数的N倍进行减法迭代运算包括：

设置k个减法器实现分组减法迭代运算，其中k取i或i+1个。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述i取值为4，所述k取值为5。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述设置k个减法器实现分组减法迭代运算还包括：

设置k个存储器与各所述减法器对应，存储减法迭代运算的运算结果。