计算机组成原理课程设计论文

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1、计算机组成原理庁果程设计扌艮告设计题目：设计八位全加器院系:计算机科学与信息工程学院专业:计算机科学与技术班级:08级六班组长:董丹丹组员:田野林子琪纪蕾慕研姜尚刘璐刘洋赵琼哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院目录-＞课程设计要求1.1摘要31.2课程设计问题描述31.3课程设计任务要求3二概要设计2.1加法器与PLD、EDA的基本概念42.1.1PLD设计流程42.1.2PLD的优点52.1.3EDA概述52.2Xilinx软件概述62.3八位全加器设计流程62.3.1八位全加器的基本概述62.3.2八位全加器的原理图72.3.3八位全加器测试向量的仿真波形图8三、

2、详细设计3」创建新工程93.1.1启动XilinxISE9」i93.1.2建立新工程93.2仓II建一个chematic源文件113.3填加器件绘制原理图并且正确连接电路123.3.1八位全加器原理图123.3.2加输入/输出缓冲器和信号名123.3.3对程序进行语法检查133.4仿真143.5创建Testbench波形源文件14!1!.调试与测试结果分析16164.1测试向量的仿真4.1.1设置输入仿真波形4.1.2对波形进行仿真164.2测试结果及分析17五.收获及体会5.1收获及体会18六.参考文献6.1参考文献19五.附录7.1八位全加器代码add.vf20［摘

3、要］众所周知，算术逻辑单元(ALU)既能完成算术运算也能完成逻辑运算，是微处理器芯片中的一个十分重要的部件。但从基本算术运算的实现，我们可以看到所有的加、减、乘、除运算最终都能归结为加法运算。在ALU完成的操作中，逻辑操作是按位进行，各位之间彼此无关，不存在进位问题，这使得逻辑运算速度很快，且是一个常数，不需进行过多的优化工作…加法器是微处理器中最基本、最重要的模块，不仅在ALU、乘法器、除法器中均包含加法器模块，而程序指针PC的自加、跳转指令的目标地址计算以及访存地址的获得也需要加法器来完成。从指令执行频率上看，算术逻辑单元、程序计数器、协处理器是CPU中使用频率最多

4、的模块...一、课程设计要求1.1课程设计问题描述众所周知，算术逻辑单元(ALU)既能完成算术运算也能完成逻辑运算，是微处理器芯片中的一个十分重要的部件。但从基本算术运算的实现，我们可以看到所有的加、减、乘、除运算最终都能归结为加法运算。在ALU完成的操作中，逻辑操作是按位进行，各位之间彼此无关，不存在进位问题，这使得逻辑运算速度很快，且是一个常数，不需进行过多的优化工作。但对于算术操作来说，因为存在进位问题，使得某一位计算结果的得出和所有低于它的位相关。因此，为了减少进位传输所耗的时间，提高计算速度，人们设计了多种类型的加法器，如行波进位(RIP)厂I法器、跳跃进位加

5、法器(CSKA：Carry—SKipAdders)、进位选择加法器(CSLA：Carry一SeLectAdders)x超前进位加法器(CLA：Carry—LookaheadAdders)等。它们都是利用各位之间的状态(进位传递函数P、进位产生函数G等)来预先产生高位的进位信号，从而减少进位从低位向高位传递的时间。要求掌握使用Xilinx软件对用可编程逻辑器件PLD进行开发与设计，利用可编程逻辑器件PLD(programmablelogicdevice)Xilinx软件对一位全加器的进行合理正确的设计并且进行输入信号的测试。用门电路设计一个一位二进制全加器。要求输入两个加

6、数Ai、Bi和一个低进位Ci_1,得出本位和Si和向高位Ci。1・2课程设计任务要求全加器是一个能对两个一位二进制数及来自低位的“进位‘‘进行相加，产生本位詩r及向高位“进位”的逻辑电路。该电路有3个输入变量，分别是2个加数Ai、Bi和1个低进位Ci_1,2个输出变量，分别是本位Si和向高进位Ci。在XilinxISE9.1利用基本门电路中设计一位带进位加法器，通过该课程设计理解和掌握可编程逻辑器件PLD的应用和设计。主要目的就是了解和学习这门新技术的原理与应用，让同学们尽快掌握使用EDA进行设计的方法，为后续课程的学习打下良好的基础。二概要设计1.1加法器与PLD、E

7、DA的基本概念在数字电子系统领域，存在三种基本的器件类型：存储器、微处理器和逻辑器件。存储器用来存储随机信息，如数据表或数据库的内容。微处理器执行软件指令来完成范围广泛的任务，如运行字处理程序或视频游戏。逻辑器件提供特定的功能，包括器件与器件间的接口、数据通信、信号处理、数据显示、时序和控制操作、以及系统运行所需要的所有其它功能。加法器是微处理器中最基本、最重要的模块，不仅在ALU、乘法器、除法器中均包含加法器模块，而程序指针PC的自加、跳转指令的目标地址计算以及访存地址的获得也需要加法器来完成。从指令执行频率上看，算术逻辑单元、程序计数