基于FPGA的查表式运算器的设计与仿真

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1、北方民族大学本科毕业论文（设计）题目:基于FPGA的查表式运算器的设计与仿真院(系)名称:电气信息工程学院学生姓名:黄斯洲学号:20130575专业:电子信息工程指导教师姓名:张广忠论文提交时间:北方民族大学教务处制37摘要随着我国的经济的发展，人们要求计算的方法更好简单和方便，尤其是在计算这个方面，所以对于运算器的设计是非常的重要的，所以为了更好的设计该设计采用了现场可编程逻辑器件FPGA设计，并基于硬件描述语言VHDL在Altera公司的QuartusⅡ软件上实现仿真。系统由计算部分、存储部分、显示部分和输入部分四个部分组成，计算部分为加法器、减法器、乘法

2、器和除法器，存储部分需要3个存储器来实现：内部累加器（acc）、输入寄存器（reg）以及结果暂存器（ans）。显示部分由四个七段译码管组成，分别来显示输入数字，输入部分采用外接键盘，由0—9十个数字按键，加减乘除四个运算符按键，一个等号按键和一个清零按键组成的。通过外部的按键可以完成四位数之内的‘加’、‘减’、‘乘’、‘除’四种功能运算，其结构简单，易于实现。关键词:FPGA；VHDL；计算器37AbstractThisarticledescribesthedesignofasimplecalculator,thedesignusesFieldProgramm

3、ableGateArrayFPGAbasedonVHDLhardwaredescriptionlanguagetodesignandAltera'sQuartusⅡinsoftwareforemulation.Thissystemiscomponenttedbythecalculationsection,storagesection,displayandinputsectionofthefourparts,thecomputingpartincludeadder,subtractor,multiplieranddivider,Storagepartneedst

4、hreememorytohelpachieved:internalaccumulator(acc),inputregister(reg)aswellastheresultsofregisters(ans).Displaypartismadeupthreedecoderof7sections,respectivelytoshowthenumberofinput.Inputparthastennumberkeys,from0–9,alsohasadditionandsubtractionandmultiplicationanddivisionarithmetico

5、peratorkeys,abuttonandofequalsignandtheclearkey.Buttonscanbedonethroughexternalwithinthefour-digit'add','subtract','multiple','divede'thefourkindsoffunctionaloperations,itsstructureissimpleandeasytoimplement.Keywords：FPGA;VHDL;calclute37目录第一章引言11.1课题研究的目的与意义11.2国内外发展现状11.3课题的主要技术路线2

6、第二章FPGA技术及硬件描述语言32.1FPGA技术的发展现状及与CPLD的比较32.2FPGA设计方法52.3利用硬件描述语言（HDL）的硬件电路设计方法62.4VHDL语言的特点72.5QuartusⅡ概述及其设计流程7第三章系统总体设计103.1计算器的计算部分103.2计算器的存储部分103.3计算器的显示部分113.4计算器的输入部分12第四章计算器的VHDL设计144.1加法器的设计与仿真144.2减法器的设计与仿真154.3乘法器的设计与仿真164.4除法器的设计与仿真18第五章结束语20参考文献21附录223737第一章引言1.1课题研究的目的

7、与意义在人类学会买卖的时分，计算也随之爆发，而算盘成为计算最适用的工具存在了几千年。算盘也叫珠算，是中国人民发明的一种计算用具，古代时有“中国的计算机”的称号。算盘产生在我国汉代的前期，是由古代的“筹算”演化变成的，珠算这个词语，最早出现在汉末的三国演义时代的徐岳撰的《数术记遗》里，有一句叙述“珠算，控带四时，经纬三才”是出自出本里的。《乘除通变算宝》是南宋数学家杨辉的，里面有“九归”的口诀，刘因是元代人，也作了一首算盘的诗句，吴敬是明代人，他的的《九章详注比类算法大全》里写有珠算的大部分有关算法。在明清的时候，人们对算盘的运用就非常多，而对于算盘的制作大小，

8、明万历年间的柯尚迁写的《数学通轨》里记