杭電計算機組成原理多功能ALU設(shè)計實驗

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上杭州電子科技大學(xué)計算機學(xué)院實驗報告專心-專注-專業(yè)課程名稱：計算機組成原理 實驗項目：多功能ALU設(shè)計實驗 指導(dǎo)教師： 實驗位置： 姓 名： 班 級： 學(xué) 號： 日 期：2015年4月29日 實驗?zāi)康模?） 學(xué)習(xí)多功能ALU的工作原理，掌握運算器的設(shè)計方法。（2） 掌握運用Verilog HDL進行行為描述與建模的技巧和方法。實驗環(huán)境Xilinx ISE Design Suite 13.4實驗內(nèi)容（算法、程序、步驟和方法）（1） 創(chuàng)建工程，編寫ALU模塊代碼。（2） 編寫對A、B數(shù)據(jù)進行選擇的模塊代碼。（3） 編寫選擇輸出數(shù)據(jù)模塊代碼。（4） 設(shè)置頂層文件，并將三個模

2、塊代碼導(dǎo)入。（5） 設(shè)置輸入信號，進行軟件仿真并記錄仿真波形。（6） 生成BIT文件并下載入FPGA中，進行硬件測試。（7） 記錄測試結(jié)果。（接上）實驗內(nèi)容（算法、程序、步驟和方法）（1） ALU模塊代碼，利用三八譯碼器，將我們將要操作的對象，進行分別的處理。module ALU_TOP(A,B,F,ZF,OF,ALU_OP);input 31:0 A,B;input 2:0 ALU_OP;output ZF,OF;output 31:0 F;reg 31:0 F;reg ZF,OF;reg 5:0 i;reg C;reg 32:0 CF;always (ALU_OP or A or B)be

3、gincase(ALU_OP)3'b000:begin CF=A&B; end3'b001:begin CF=A|B; end3'b010:begin CF=AB; end3'b011:begin CF=AB; end3'b100:begin CF=A+B; end3'b101:begin CF=A-B; end3'b110:begin CF=(A<B); end3'b111:begin CF=B<<A; endendcaseF31:0=CF31:0;C=CF32;ZF=0;for(i=0;i<32

4、;i=i+1)ZF=ZF|Fi;ZF=ZF;OF=A31B31F31C;endendmodule（2） 輸入數(shù)據(jù)選擇模塊代碼,根據(jù)實驗指導(dǎo)書上的對于32位數(shù)據(jù)的處理方式。module Choice(AB_SW,A,B);input 2:0 AB_SW;output 31:0 A,B;reg 31:0 A,B;wire 2:0 AB_SW;always ( * )begincase(AB_SW)3'b000:begin A=32'h0000_0000;B=32'h0000_0000;end3'b001:begin A=32'h0000_0003;B=32&

5、#39;h0000_0607;end3'b010:begin A=32'h8000_0000;B=32'h8000_0000;end3'b011:begin A=32'h7FFF_FFFF;B=32'h7FFF_FFFF;end3'b100:begin A=32'hFFFF_FFFF;B=32'hFFFF_FFFF;end3'b101:begin A=32'h8000_0000;B=32'hFFFF_FFFF;end3'b110:begin A=32'hFFFF_FFFF;B=32&

6、#39;h8000_0000;end3'b111:begin A=32'h1234_5678;B=32'h3333_2222;enddefault:begin A=32'h9ABC_DEF0;B=32'h1111_2222;endendcaseendendmodule（3） 輸出數(shù)據(jù)選擇模塊代碼，根據(jù)實驗指導(dǎo)書上的對于32位數(shù)據(jù)的處理方式。module CLED(F_LED_SW,LED,F,ZF,OF);input 31:0 F;input ZF,OF;input 2:0 F_LED_SW;output 7:0 LED;reg 7:0 LED;wire

7、 31:0 F;wire 2:0 F_LED_SW;wire ZF,OF;always ( * )begincase(F_LED_SW)3'b000:LED=F7:0;3'b001:LED=F15:8;3'b010:LED=F23:16;3'b011:LED=F31:24;default:begin LED7=ZF;LED0=OF;LED6:1=6'b0;endendcaseendendmodule（4） 頂層設(shè)計模塊代碼：module ALU(AB_SW,ALU_OP,F_LED_SW,LED);input 2:0 AB_SW,ALU_OP,F_LED

8、_SW;output 7:0 LED;wire 2:0 AB_SW,ALU_OP,F_LED_SW;wire 31:0 A,B,F;wire ZF,OF;wire 7:0 LED;Choice C1(AB_SW,A,B);ALU_TOP A1(A,B,F,ZF,OF,ALU_OP);CLED C2(F_LED_SW,LED,F,ZF,OF);endmodule數(shù)據(jù)記錄和計算仿真波形：結(jié)論（結(jié)果）實驗的結(jié)果滿足要求，在板子上正確的體現(xiàn)。數(shù)值比較大，我們利用了計算機上的自帶的程序員高級計算器驗證了我們的實驗的正確性。試驗心得與小結(jié)本實驗，根據(jù)實驗報告解決處理32位數(shù)據(jù)輸入的辦法，輸出的辦法，我們可以很好的利用