广东海洋大学软件工程专业硬件实践课程设计.docx

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广东海洋大学软件工程专业硬件实践课程设计

《硬件基础课程实践》课程报告

课题名称：

简易处理器设计

指导老师：

刘桃丽、张健

姓名

专业

班级

学号

成绩

陈豪强

软件工程

软件1164

201611701402

评语：

答辩日期：

2018年6月22日

简易处理器设计

1、设计内容

设计一个简易处理器，该处理器的数据位宽是4bit，可以实现逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑与非、逻辑或非、算术加法、算数减法、逻辑异或共8种运算。

用8条指令表示8种运算，2个操作数分别是A[3..0]和B[3..0],运算结果是Y[3..0]以及标志位overflow。

逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑与非、逻辑或非、算术加法、算数减法、逻辑异或分别对应模式0~7，分别可用AND、OR、NOT、NAND、NOR、ADD、SUB、XOR表示。

2、各功能模块实现及仿真

（1）简易处理器

（2）运算功能顶层模块

（3）模块选择及数据控制

向模块控制输入脉冲，可看到有8种选择，当其中一种有效，另外七种则无效

该模块用于控制，输入是否有效，当结合合模式选择时，以达到有效的控制。

（4）与运算

此处只用了给定的数A=1010，B=1100，进行运算，的出运算仿真图如上图，且当模块选择信号有效时才会有运算结果。

（5）或运算

此处只用了给定的数A=1010，B=1100，进行运算，的出运算仿真图如上图，且当模块选择信号有效时才会有运算结果。

（6）非运算

此处只用了给定的数A=1010，B=1100（非运算B无效），进行运算，的出运算仿真图如上图，且当模块选择信号有效时才会有运算结果。

（7）与非运算

此处只用了给定的数A=1010，B=1100，进行运算，的出运算仿真图如上图，且当模块选择信号有效时才会有运算结果。

（8）或非运算

此处只用了给定的数A=1010，B=1100，进行运算，的出运算仿真图如上图，且当模块选择信号有效时才会有运算结果。

（9）加法器

此处只用了给定的数A=1010，B=1100，进行运算，的出运算仿真图如上图，且当模块选择信号有效时才会有运算结果。

（10）减法器

此处只用了给定的数A=1010，B=1100，进行运算，的出运算仿真图如上图，且当模块选择信号有效时才会有运算结果。

（11）异或运算

此处只用了给定的数A=1010，B=1100，进行运算，的出运算仿真图如上图，且当模块选择信号有效时才会有运算结果。

3、于DE2开发板上的硬件验证

①KEY[0]输入脉冲信号进行运算模式的选择，按一次加一；

②KEY[1]为A的输入端，KEY[2]为B的输入端；

③LEDG[7..0]灯分别对应上述8中运算模式，亮灯则表示该模式被选中，LEDG[8]则为溢出标志位，灯亮表示溢出。

4、总结

实验要求的基本功能已经实现，在DE2开发板上实验也得到了验证，并且实现了只用三个按钮控制输入和模式选择，不足之处就是功能较少较、为单一。