前言
码制转化在数据处理和通信中具有关键性的重要性。首先，不同系统和平台常使用不同的编码格式（如UTF-8、ASCII、Unicode等），码制转化确保了数据在不同系统之间的兼容性，使信息能够被准确显示和理解。其次，在信息传输过程中，数据需要在不同编码格式之间进行转化，以便正确传输和解码，这对网络通信至关重要。
在数据存储方面，不同编码格式对存储效率和空间占用有不同影响。选择合适的编码可以优化存储资源，提高处理效率。此外，在文本处理和自然语言处理任务中，确保编码转换的准确性对于维护数据的完整性和准确性至关重要，避免了因编码不一致而导致的信息丢失或错误。
国际化和本地化应用也依赖于编码转换，以支持多语言环境，实现全球用户界面的本地化体验。最后，码制转化还能帮助纠正因编码不一致或错误引起的数据损坏和乱码问题。综上所述，码制转化是确保数据正确传输、处理和显示的重要环节，对信息技术和计算机科学的发展具有深远影响。
正文
一、二进制数转BCD码
1.项目需求
BCD码(Binary-Coded Decimal)也称二进码十进数或二一十进制代码。用4位二进制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数码。BCD码这种编码形式利用了4个位元来储存1个十进制的数码，使二进制和十进制之间的转换得以快速进行。这种编码技巧在FPGA中经常用到，如矩阵键盘输入的数据需要在数码管上显示时，矩阵键盘输入的数字是二进制数，而数码管上需要显示的是十进制数，所以需要将二进制数转换成BCD码。
2.技术介绍
在本设计中，使用逐步移位法来实现二进制数向BCD码的转换，在设计之前，先来了解一下二进制数向BCD码转换的原理——逐步移位法。
1.变量定义
• B：需要转换的二进制数位宽。
• D：转换后的BCD 码位宽。其中BCD码的位宽计算如下：根据二进制数的位宽。求出它的无符号数能表示的最大值和最小值，如数据位宽是8位，则数据范围大小就是0~255，我们取最大值255，每一个数字对应4位BCD码，三个数字就对应3×4=12位的BCD码。
• N：需要转换的二进制数位宽加上转换后的BCD码位宽。
2. 逐步移位法的规则
(1)准备一个N比特的移位寄存器。
(2)二进制数逐步左移。
(3)每次左移之后每个BCD位做大四加三的调整。
(4)二进制数全部移完，得到结果。
3.顶层架构
modifg模块中进行操作移位，里面调用三次cmp模块进行大四加三调整。当数据移位8次后，bin[7:0]中数据被完全移除，二进制数全部移完，输出data_out[19:8]结果。
4.端口描述
| bin[7:0] | 输入二进制数 |
| bcd[11:0] | 输出bcd码 |
二、代码验证
bin_bcd模块：数据拼接，做移位准备
module bin_bcd(input [7:0]bin,//二进制输入output [11:0]bcd//bcd码输出);wire [19:0] bcd0,bcd1,bcd2,bcd3,bcd4,bcd5,bcd6,bcd7,bcd8;//定义移位寄存器assign bcd0 = {12'b000000000000,bin};//数据拼接modify c1( .data_in(bcd0), .data_out(bcd1) );//移位
modify c2( .data_in(bcd1), .data_out(bcd2) );//移位
modify c3( .data_in(bcd2), .data_out(bcd3) );//移位
modify c4( .data_in(bcd3), .data_out(bcd4) );//移位
modify c5( .data_in(bcd4), .data_out(bcd5) );//移位
modify c6( .data_in(bcd5), .data_out(bcd6) );//移位
modify c7( .data_in(bcd6), .data_out(bcd7) );//移位
modify c8( .data_in(bcd7), .data_out(bcd8) );//移位assign bcd = {bcd8[19:8]};//bcd码输出endmodulemodify模块：移位模块
module modify(input [19:0]data_in,output [19:0]data_out);wire [3:0]bcd1,bcd2,bcd3;cmp c1( .cmp_in(data_in[19:16]), .cmp_out(bcd1));//每4位进行大四加三
cmp c2( .cmp_in(data_in[15:12]), .cmp_out(bcd2));//每4位进行大四加三
cmp c3( .cmp_in(data_in[11: 8]), .cmp_out(bcd3));//每4位进行大四加三assign data_out ={ bcd1[2:0],bcd2,bcd3,data_in[7:0],1'b0};//移位输出endmodulecmp模块：进行大四加三操作
module cmp(input [3:0]cmp_in,output reg[3:0]cmp_out
);always @(*)
beginif(cmp_in > 4)cmp_out = cmp_in + 3;//字面意思，大四加三elsecmp_out = cmp_in;
endendmodule仿真代码
`timescale 1ns/1ps
module bin_bcd_tb;reg [7:0]bin_bcd_int;wire [11:0]bin_bcd_out;bin_bcd bin_bcd_inst(.bin(bin_bcd_int),.bcd(bin_bcd_out));initial beginbin_bcd_int = 8'b0;#100bin_bcd_int = 8'b1111_1111;//255#100bin_bcd_int = 8'b1010_1101;//173#100bin_bcd_int = 8'b0000_1101;//13#100bin_bcd_int = 8'b1010_0100;//164#100$stop;
endendmodule三、仿真验证
255对应bcd码0010_0101_0101，173对应bcd码0001_0111_0011，13对应bcd码0000_0001_0011，164对应bcd码0001_0110_0100，各数据转换正确，实验成功。
参考资料
二进制码转换BCD码