數位電路之CPU設計一
@3-8譯碼器與指令譯碼器
3-8譯碼器與指令譯碼器
1、實驗方法
採用基於FPGA進行數字邏輯電路設計的方法。
採用的軟體工具是Quartus II。
2、實驗步驟
1、新建,編寫原始碼。
(1).選擇儲存項和晶片型別:【File】-【new project wizard】-【next】(設定檔案路徑+設定project name為xor2)-【next】(設定檔名xor2.vhd—在【add】)-【properties】(type=AHDL)-【next】(family=FLEX10K;name=EPF10K10TI144-4)-【next】-【finish】
(2).新建:【file】-【new】(第二個AHDL File)-【OK】
2、寫好原始碼,儲存檔案(xor2.vhd)。
3、編譯與除錯。確定原始碼檔案為當前工程檔案,點選【processing】-【start compilation】進行檔案編譯,編譯成功。
4、波形模擬及驗證。新建一個vector waveform file。按照程式所述插入a,b,c三個節點(a、b為輸入節點,c為輸出節點)。(操作為:右擊 -【insert】-【insert node or bus】-【node finder】(pins=all;【list】)-【>>】-【ok】-【ok】)。任意設定a,b的輸入波形…點選儲存按鈕儲存。(操作為:點選name(如:A))-右擊-【value】-【clock】(如設定period=200;offset=0),同理設定name B(如120,,60),儲存)。然後【start simulation】,出name C的輸出圖。
5、時序模擬或功能模擬。
6、檢視RTL Viewer:【Tools】-【netlist viewer】-【RTL viewer】。
3-8譯碼器
library lcdf_vhdl,ieee;
use ieee.std_logic_1164.all,lcdf_vhdl.func_prims.all;
entity zjw2018 is
port (A:in std_logic_vector(0 to 2);
D:out std_logic_vector(0 to 7));
end zjw2018;
architecture structural of zjw2018 is
signal A0_n,A1_n,A2_n,and00_out,and01_out,and02_out,and03_out,and10_out,and11_out,
and12_out,and13_out,and14_out,and15_out,and16_out,and17_out:std_logic;
begin
inv_0:not1 port map(in1 => A(0),out1 => A0_n);
inv_1:not1 port map(A(1),A1_n);
inv_2:not1 port map(A(2),A2_n);
and_00:and_2 port map(A0_n,A1_n,and00_out);
and_01:and_2 port map(A(0),A1_n,and01_out);
and_02:and_2 port map(A0_n,A(1),and02_out);
and_03:and_2 port map(A(0),A(1),and03_out);
and_10:and_2 port map(and10_out,A2_n,D(0));
and_11:and_2 port map(and11_out,A2_n,D(1));
and_12:and_2 port map(and12_out,A2_n,D(2));
and_13:and_2 port map(and13_out,A2_n,D(3));
and_14:and_2 port map(and10_out,A(2),D(4));
and_15:and_2 port map(and11_out,A(2),D(5));
and_16:and_2 port map(and12_out,A(2),D(6));
and_17:and_2 port map(and13_out,A(2),D(7));
end structural;
指令譯碼器
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity zjw is
port(EN:in std_logic;
IR: in std_logic_vector(7 downto 0);
order: out std_logic_vector(3 downto 0);
RA,RB: out std_logic_vector(1 downto 0);
MOVA,MOVB,MOVC,ADD,SUB,AND0,NOT0,SHR,SHL,JMP,JZ,JC,IN0,OUT0,NOP,HEAL: out std_logic);
end zjw;
architecture dec of zjw is
signal instruct: std_logic_vector(3 downto 0);
signal R1, R2: std_logic_vector(1 downto 0);
begin
order <= instruct;
RA <= R2;
RB <= R1;
instruct <= IR(7 downto 4);
R1 <= IR(3 downto 2);
R2 <= IR(1 downto 0);
MOVA <= '1' when instruct & EN = "00111" and (R1 /= "11" and R2 /= "11") else '0';
MOVB <= '1' when instruct & R1 & EN = "1111111" else '0';
MOVC <= '1' when instruct & R2 & EN = "1111111" else '0';
ADD <= '1' when instruct & EN = "10011" else '0';
SUB <= '1' when instruct & EN = "01101" else '0';
AND0 <= '1' when instruct & EN = "11101" else '0';
NOT0 <= '1' when instruct & EN = "01011" else '0';
SHR <= '1' when instruct & EN & R2= "1010100" else '0';
SHL <= '1' when instruct & EN & R2= "1010111" else '0';
JMP <= '1' when IR & EN = "000100001" else '0';
JZ <= '1' when IR & EN = "000100011" else '0';
JC <= '1' when IR & EN = "000100101" else '0';
IN0 <= '1' when instruct & EN = "00101" else '0';
OUT0 <= '1' when instruct & EN = "01001" else '0';
NOP <= '1' when instruct & EN = "01111" else '0';
HEAL <= '1' when instruct & EN = "10001" else '0';
end dec;
指令集
相關文章
- 數位電路設計思想之硬體思維
- 復位電路的設計
- 計算機簡史第三章 機電時代之數位電路計算機
- 數位電路(1)- 邏輯代數第一講
- 數位電路一:緒論—資訊—編碼
- 數位電子技術的課設,交通燈倒數計時
- 數位電路中的觸發器觸發器
- DCDC電路設計之FB引腳佈線
- 電路設計軟體
- 程式設計師需要了解的硬核知識之CPU程式設計師
- 5.3 閃電網路的設計
- 資料庫設計之欄位冗餘資料庫
- 模擬積體電路設計系列部落格——6.2.1 二進位制權重電阻轉換器
- 一.設計模式之工廠設計模式設計模式
- CPU設計——CPU核解析——cv32e40p
- 數字邏輯實踐4->面向硬體電路的設計思維--FPGA設計總述FPGA
- GPU程式設計--CPU和GPU的設計區別GPU程式設計
- 電商系統設計之訂單
- 電商系統設計之商品 (下)
- 電商系統設計之商品 (上)
- 電商系統設計之商品 (中)
- #數位DP 計數問題
- SciTech-EECS-電設計- PCB設計-電路設計與模擬系統 + SPICE 模擬描述與模型模型
- 二進位制數的運算原理與閘電路實現
- 數位電路-D觸發器詳解及其在編碼器解碼電路中的應用觸發器
- 模擬積體電路設計系列部落格——9.3 取樣保持電路
- 【位操作筆記】位計數演算法 分治法統計 4 另外一個版本筆記演算法
- python網路-Socket之TCP程式設計(26)PythonTCP程式設計
- leedcode-位元位計數
- leetcode 338 位元位計數LeetCode
- 一位遊戲設計師的移民之路遊戲設計師
- 一位失足程式設計師的來信程式設計師
- 二進位制漏洞挖掘之整數溢位
- win10 cpu核心個數選擇怎麼設定_win10系統cpu核心數設定方法Win10
- 【日常·閒談】晶片外圍電路如何設計?晶片
- 計算位數最高達300位的兩個非負整數的乘積,C語言程式設計實現C語言程式設計
- <數字IC設計> 實戰專案之GPIO埠設計 3
- 從設計110序列檢測器來看--同步時序電路設計