基于vhdl移位寄存器的设计与实现说明书

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1、※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2008级学生EDA课程设计EDA课程设计报告书课题名称基于VHDL移位寄存器的设计与实现姓名伍赞学号0812201-42院系物理与电信工程系专业电子信息工程指导教师周来秀讲师2011年6月10日一、设计任务及要求：设计任务：设计与实现移位寄存器。设计要求：（1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应课题的背景、意义及现状研究分析。（2）通过课题设计，掌握计算机组成原理的分析方法和设计方法。（3）按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和实验结果。（4）抱着严谨

2、认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。指导教师签名：2011年06月12日二、指导教师评语：指导教师签名：2011年6月26日三、成绩验收盖章2011年6月26日基于VHDL移位寄存器的设计与实现伍赞（湖南城市学院物理与电信工程系电子信息工程专业,益阳,413002）1设计目的在计算机中常要求寄存器有移位功能。如在进行乘法时，要求将部分积右移在将并行传送的数转换成串行数时也需要移位。因此，移位寄存器的设计是必要的。本次设计的目的就是利用计算机组成原理中移位寄存器的

3、相关知识，通过课程设计更加深入的了解移位寄存器的功能。了解EDA技术，并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想，通过学习的VHDL语言结合计算机组成原理中的相关知识理论联系实际，掌握所学的课程知识。通过对移位寄存器的设计，巩固和综合运用所学知识，提高对计算机组成原理的理解。2设计的主要内容和要求本课程设计是关于移位寄存器的设计，它不仅具有存储代码的功能，而且还有左移、右移、并行输入及保持等功能。本设计根据功能的不同，设计了三种移位寄存器。(1)双向移位寄存器。(2)串入串出(SISO)移位寄存器。(3)串入并出(

4、SIPO)移位寄存器。3移位寄存器设计过程3.2.1移位寄存器的工作原理用VHDL语言描述任意分频数的分频器,并实现占空比任意设置.每当系统时钟上升沿到来时,计数器就加计数一位(可任意设置为N位),当计数值到达预定值时就对分频时钟翻转.这样就会得到一个连续的时钟脉冲.当移位信号到来时,移位寄存器就对存储的二进制进行移位操作.移位寄存方式可自行设置(可左移,右移,一位移,多位移位寄存)。3.2.2双向移位寄存器的设计电路符号：双向移位寄存器工作原理框图。CLK表示计数器被清除为“0”；一般当为高电平时为触发。如图3.

5、1所示。TDIRREGCLKOP—LDINOP—RDIR图3.1双向移位寄存器原理框图双向移位寄存器由VHDL程序实现，下面是其中的一段VHDL代码：libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;--IEEE库使用声明useieee.std_logic_arith.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entitytdirregisport(clk:instd_logic;--声明clk是标准逻辑位类型的输入端口din:instd_logic;--声明

6、din是标准逻辑位类型的输入端口dir:instd_logic;--声明dir是标准逻辑位类型的输入端口op_l:outstd_logic;--声明op_l是标准逻辑位类型的输出端口op_r:outstd_logic);--声明op_r是标准逻辑位类型的输出端口endtdirreg;architectureaoftdirregissignalq:std_logic_vector(7downto0);--信号声明语句beginprocess(clk)--进程语句（clk是敏感信号）beginifclk'eventan

7、dclk='1'then--条件语句ifdir='0'thenq(0)<=din;--赋值语句foriin1to7loopq(i)<=q(i-1);--赋值语句endloop;elseq(7)<=din;--赋值语句foriin7downto1loopq(i-1)<=q(i);--赋值语句endloop;endif;endif;endprocess;op_l<=q(7);--赋值语句op_r<=q(0);--赋值语句enda;3.2.3串入串出（SISO）移位寄存器的设计电路符号：串入串出（SISO）移位寄存器工作

8、原理框图。DATA_IN为数据输入端口，数据将从这个端口进入寄存器；DATA-OUT为数据输出端口，数据将从这个端口从寄存器输出；CLK是清零端口。如图3.2所示。SISODATA_INDATA_OUTCLK图3.2串入串出（SISO）移位寄存器图元符号串入串出（SISO）移位寄存器由VHDL程序实现。下面是其中的部分代码：libraryieee;useie