ALU的设计与实现.doc
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1、计算机组成原理实验实验四 ALU得设计与实现专业班级:计算机科学与技术学号: 0936008 姓名:冯帆学号: 0936036 姓名:张琪实验地点: 理工楼901 实验四 ALU得设计与实现一、实验目得 1、理解ALU得功能与其在处理器中得地位。2、掌握ALU得结构化(分模块、分层次)得设计方法。 3、掌握ALU得Verilog语言描述方法。二、实验内容1、学习ALU得设计方法。2、用Verilog语言采用行为描述得方法完成74181得逻辑设计。3、用Verilog语言采用结构描述得方法完成74181得逻辑设计。4、学习用宏模块得方法定制并调用 ALU 。三、实验仪器及设备:PC机+ Quar
2、tus 9、0 + DE270四、实验步骤:1.打开Quartus软件,新建工程,并新建一个verilog文件。2.编写verilog程序。首先,查找74181得功能表,用always模块与case语句实现其功能。然后,设计ALU得过程中,利用p函数与g函数实现超前进位功能。3.附程序代码如下:module ALU_74181 (input 3:0 a, input 3:0 b, input 3:0 s, /选择信号 input m, /m=1执行逻辑运算,反之执行算术运算 input cn, /低位得进位或者就是高位得借位 output 3:0 f, output aeqb, /输出,当a=
3、b时输出1,当a!=b时,输出0 output c4, /对应74181得Cn+4 output p, /p函数 output g /g函数);reg 3:0 result; /定义中间变量result存放结果wire 4:0temp; /定义中间变量temp存放选择变量s与mwire p0,p1,p2,p3; /进位产生信号wire g0,g1,g2,g3; /进位传递信号assign temp=s,m; always(temp or a or b) begin case (temp) /case语句实现74181得 32种功能 5b00000: result=a; 5b00001: res
4、ult=!a; 5b00010: result=a|b; 5b00011: result=(!a|b); 5b00100: result=(a|!b); 5b00101: result=!a&b; 5b00110: result=4b1111;/补码运算,1得补码就是1111 5b00111: result=0; 5b01000: result=a+(a&!b); 5b01001: result=!(a&b); 5b01010: result=!b; 5b01011: result=(a|!b)+(a&!b); 5b01100: result=ab; 5b01101: result=ab+4b
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