基于eda的alu设计

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1、课程设计说明书课程名称：EDA课程技术设计题目：ALU设计学院：电气信息学院专业：测控技术与仪器年级：学生：学号：指导教师：完成日期：2010年6月20日1.EDA技术和设计题目简介11.1EDA技术简介11.2设计题目简介12.总体方案设计与实现工具22.1ALU原理分析22.2用FPGA实现ALU的设计22.3VerilogHDL开发语言简介33.ALU的各模块的具体设计43.1译码与控制分配模块alumux的实现43.2逻辑运算模块alucore的实现43.3加减模块addsub的实现63.4乘法模

2、块mul的实现73.5除法模块div的实现93.6各各模块的组合154系统仿真与调试154.1仿真环境介绍155总结与体会205.1设计的体会205.2设计的不足和改进措施205.3致谢20参考文献21附录：22西华大学课程设计说明书EDA技术课程设计摘要：本次设计采用的是EDA技术设计一个算术逻辑单元ALU。本设计主要完成ALU整体设计，设计分为两个模块：算术运算模块和逻辑运算模块。算术运算模块包括带进位的八位数的加减和四位数的乘除法运算，逻辑运算模块包括左移与右移。本设计使用VerilogHDL语言编

3、写，并可以在FPGA上实现。QuartusII来进行仿真和调试。关键词:EDA技术，ALU，VerilogHDL语言，FPGAAbstract：ThisdesignisadoptedtodesignaEDAarithmeticlogicunit(ALU).Thedesignofthemaindesign,thedesignoftheALUisdividedintotwomodules:arithmeticandlogicaloperationsmodule.Withbinaryarithmeticmodu

4、lesincludingeightdigitdeductionsandfourdigits,themethodofcomputing,logicoperationmodulesincludingleftandright.ThisdesignUSESVerilogHDLlanguage,andcanberealizedonFPGA.SimulationandQuartusIItodebugKeywords：EDAtechnology,ALU,VerilogHDLlanguage,FPGA23西华大学课程设计

5、说明书1.EDA技术和设计题目简介1.1EDA技术简介EDA是电子设计自动化（ElectronDesignAutomation）的缩写，是在20世纪90年代初，从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）和CAE（计算机辅助工程）的概念发展起来的。EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设

6、计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。　现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。本文所指的EDA技术，主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。　　EDA设计可分为系统级、电

7、路级和物理实现级。1.2设计题目简介算术逻辑单元(ArithmeticLogicUnit,ALU)是中央处理器（CPU）的执行单元，是所有中央处理器的核心组成部分，由"AndGate"和"OrGate"构成的算术逻辑单元，主要功能是进行二进制的算术运算，如加减乘(不包括整数除法)。基本上，在所有现代CPU体系结构中，二进制都以补数的形式来表示。此算术逻辑单元能构完成带进位的八位数的加减运算和四位数的乘法和除法的运算。本文介绍带进位的ALU设计，用VerilogHDL语言编写，并可以在FPGA上实现。23西

8、华大学课程设计说明书1.总体方案设计与实现工具通过查阅大量相关技术资料，并结合自己的实际知识，我主要提出了使用FPGA的方案来实现系统功能。下面我将首先对这这种方案的组成框图和实现原理分别进行说明，然后阐述我最终选择方案的原因。11.1ALU原理分析根据本实验的设计要求ALU具有以下功能：（1）带进位的加、减、乘、除四则运算。（2）数据传送、移位、判断和程序转移等功能。由于ALU是中央处理器（CPU）的重要组成部分，所以对AL