将 8 位二进制转换为 BCD 值答案

【问题标题】：Converting 8 bit binary to BCD value将 8 位二进制转换为 BCD 值
【发布时间】：2014-11-19 14:26:06
【问题描述】：

我为此花费了无数个小时，我终于决定我真的需要一些帮助..所以我来了。

基本上我正在做的是从 ADC 获取 8 位输入，然后将此值转换为 BCD 以在七段板上进行 dsiplay。所以这是我到目前为止的代码：

Library IEEE ;
use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
use ieee.numeric_std.all;
use IEEE.std_logic_unsigned.all;

entity Voltage_LUT is
  Port ( scaled_value : in  unsigned(7 downto 0);
         true_value : out  STD_LOGIC_VECTOR (15 downto 0)
  );
end Voltage_LUT;

architecture Behavioral of Voltage_LUT is

  function  divide  (a : UNSIGNED; b : UNSIGNED) return unsigned is
    variable a1 : unsigned(a'length-1 downto 0):=a;
    variable b1 : unsigned(b'length-1 downto 0):=b;
    variable p1 : unsigned(b'length downto 0):= (others => '0');
    variable i : integer:=0;
  begin
    for i in 0 to b'length-1 loop
      p1(b'length-1 downto 1) := p1(b'length-2 downto 0);
      p1(0) := a1(a'length-1);
      a1(a'length-1 downto 1) := a1(a'length-2 downto 0);
      p1 := p1-b1;
      if(p1(b'length-1) ='1') then
        a1(0) :='0';
        p1 := p1+b1;
      else
        a1(0) :='1';
      end if;
    end loop;
    return a1;
  end divide;

  signal  adj: unsigned(7 downto -2);    --adjusted to max 90
  signal  max_value: unsigned(7 downto 0):= "11111111" ;    --adjusted to max 90
  signal  MSB_int: integer;   -- integer form of MSB
  signal  LSB_int: integer;    --integer form of LSB
  signal  adj2: unsigned(15 downto 0);    --converted from adjusted integer to binary
  signal  LSB: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);    --BCD for LSB
  signal  MSB: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0);    --BCD for MSB
  signal  OFF: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0):="1010";    --defined to be segment OFF
  signal  V: STD_LOGIC_VECTOR (3 downto 0):="1011";    --defined to be letter V

begin

  adj <= divide ( scaled_value , max_value );
  adj2 <= adj* "00001001" ;

end Behavioral;

基本上我所做的是从 ADC 获取一个 8 位值，然后将其表示为最大值（即 9）的一小部分，然后我必须将其转换为 BCD...但是当我运行它时代码我收到一条错误消息：

第 38 行：索引值超出数组范围 [0:2147483647]

我需要除法的答案是二进制数（带小数，例如 11001.110），这样当我将它乘以 9 时它会是准确的...

【问题讨论】：

欢迎来到 StackOverflow！请参阅"Should questions include “tags” in their titles?"，其中的共识是“不，他们不应该”。
还有一种称为 Double Dabble 的算法，它显示在对几乎相同问题的两个答案中，标题 fru1bat 已更改：Convert 8bit binary number to BCD in VHDL。显示的两个答案还显示了如何简化行执行并提供参考。 Double Dabble 使用连续移位而不是除法，并且在硬件上可以更简单。

标签： binary vhdl bcd

【解决方案1】：

违规行是：

signal  adj: unsigned(7 downto -2);

unsigned 类型不支持负范围。如果您想将结果视为带有小数部分的定点值，您有多种选择，包括：

如果您有符合 VHDL-2008 的工具，则可以使用 ieee.fixed_pkg，其中包括 ufixed 类型，确实支持负索引，就像您尝试使用 @ 987654326@.
如果您没有有符合 VHDL-2008 的工具，您总是可以虚拟地管理二进制点，即声明：
```
signal  adj: unsigned(9 downto 0);
```
不幸的是，使用这种方法，您将需要手动记账。由于您似乎只是在进行乘法和除法，因此您不必担心对齐二进制点。该值是否“准确”取决于您在后续逻辑中如何使用它。

【讨论】：

还有第三个选择，使用 VHDL-93 兼容版本的包：vhdl.org/fphdl