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1、标准文档基于FPGA的数字系统设计大作业学号：13091378姓名：邢武天班级：130914实用文案标准文档题目一：设计Parwan的controlsection内部状态机s1s2..s9,并给出功能仿真？题目二：利用分层结构设计ParwanCPU,并给出功能仿真?（利用在实验课中所给出的TESTBENCH）实验原理图ControlSectionStructure：s1…s9（如下图所示）实用文案标准文档InputsandoutputsofPARWANcontrolsections:–Appli
2、edto,categories,signalname,functions实用文案标准文档实验过程1.1创建工程（1）打开ISE13.x软件，选择File->NewProject在弹出的对话框中输入工程名和路径。（2）单击下一步选择所使用的芯片。Spartan3E开发板的芯片型号为Spartan3EXC3S500E芯片，FG320封装。（3）单击Next，进入工程信息页面，确认无误后，点击Finish完成工程的创建。1.2测试文件(1)选择菜单栏中的Project->NewSource。(2)在Selec
3、tSourceType窗口中，选择左侧的VHDLTestBench,在右侧FileName栏中输入文件名par_control_unit_tb(3)单击Next按钮，选择关联文件。1.3实验截图实用文案标准文档实验代码在实现过程中，除了定义CPU的信号接口外，还设置了一个输出类型的接口，名字叫present_state_value,主要是用来在调试或仿真的过程中输出CPU所处的状态，便于调试分析。整个状态机的实现过程主要使用了case…IS…when逻辑结构。用了present_state和next_s
4、tate两个状态变量。详细的实现代码如下所示：LIBRARYIEEE;USEIEEE.std_logic_1164.ALL;USEwork.synthesis_utilities.ALL;--ENTITYpar_control_unitISPORT(clk:INstd_logic;--registercontrolsignals:load_ac,zero_ac,load_ir,increment_pc,load_page_pc,load_offset_pc,reset_pc,load_page_mar,
5、load_offset_mar,load_sr,cm_carry_sr,--busconnectioncontrolsignals:pc_on_mar_page_bus,ir_on_mar_page_bus,pc_on_mar_offset_bus,dbus_on_mar_offset_bus,实用文案标准文档pc_offset_on_dbus,obus_on_dbus,databus_on_dbus,mar_on_adbus,dbus_on_databus,--logicunitfunctioncon
6、troloutputs:arith_shift_left,arith_shift_right:OUTstd_logic;alu_and,alu_not,alu_a,alu_add,alu_b,alu_sub:outstd_logic;--inputsfromthedatasection:ir_lines:INstd_logic_vector(7DOWNTO0);status:INstd_logic_vector(3DOWNTO0);--memorycontrolandotherexternalsigna
7、ls:read_mem,write_mem:OUTstd_logic;interrupt:INstd_logic;--testpresent_state_value:outstd_logic_vector(3DOWNTO0));ENDpar_control_unit;--ARCHITECTUREdataflow_synthesizableOFpar_control_unitISTYPEcpu_statesIS(s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8,s9);SIGNALpresent_state
8、,next_state:cpu_states;SIGNALnext_state_value:std_logic_vector(3DOWNTO0);BEGINclocking:PROCESS(clk,interrupt)BEGINIF(interrupt='1')THENpresent_state<=s1;present_state_value<="0001";ELSIFclk'EVENTANDclk='0'THENpresent_state
