毕业设计（论文） 基于fpga和vhdl实现的8位通用运算部件.rar
毕业设计（论文） 基于fpga和vhdl实现的8位通用运算部件,目 录摘要 1abstract 2第1章 绪论 31.1 现代计算机应用系统 31.2 现代计算机应用系统开发的一般流程 41.3 本文的结构 4第2章 cpld/fpga基本特性 62.1 cpld简介 62.1.1 可编程逻辑阵列（lab） 72.1.2 可编程i/o单元（ioc） 72.1.3 可编程内部连线（p...
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内容介绍
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目 录
摘要 1
Abstract 2
第1章 绪论 3
1.1 现代计算机应用系统 3
1.2 现代计算机应用系统开发的一般流程 4
1.3 本文的结构 4
第2章 CPLD/FPGA基本特性 6
2.1 CPLD简介 6
2.1.1 可编程逻辑阵列（LAB） 7
2.1.2 可编程I/O单元（IOC） 7
2.1.3 可编程内部连线（PIA） 7
2.2 FPGA简介 8
第3章 软硬件开发环境 10
3.1 基本设计流程 10
3.2 硬件开发环境 12
第4章 8位通用运算器设计方案 14
4.1 总体结构图 14
4.2 8位通用运算器模块 14
4.2.1 指令格式的设计 14
4.2.2 运算器对外接口 15
4.2.3 8位通用运算器内部结构图 16
4.3 按键测试模块 17
4.4 数码显示模块 18
第5章 基本模块设计 19
5.1 ALU输入选择器的设计 19
5.2 ALU算术逻辑运算单元的设计 20
5.3 寄存器组RAM的设计 22
5.4 寄存器qreg的设计 23
5.5 输出选择器设计 24
5.6 键盘测试模块 25
5.6.1 4乘4按键 25
5.6.2 指令和数据生成模块 26
第6章 测试 29
6.1 单元测试 29
6.2 基本指令和综合测试 30
第7章 结束语 33
参考文献 34
致谢 35
附 录 36
基于FPGA和VHDL实现的8位通用运算部件
摘要：本文介绍了在现代EDA技术支持下、基于CPLD/FPGA和VHDL开发的一个8位通用运算部件，系统讨论了其设计实现以及在基于CPLD/FPGA的GW48GP硬件开发–测试环境中构建与测试所涉及的系列问题、方法与技术。
在现代计算机科学技术水平下，开发计算机应用系统的途径之一就是利用现代EDA技术和超大规模的可编程器件CPLD/FPGA技术的最新成就，开发一个“片上系统”/“片上可编程系统”、制作定制/半定制的专用集成电路来实现其系统目标。本文所介绍的就是在这种指导思想下完成的一个简单的、局部性的、探索性的实例。
文中对现代EDA技术、CPLD/FPGA器件及其与现代计算机应用系统开发间的关联作了基础性的讨论，对通过这种方式制作一个8位通用运算部件的完整过程作了全面、系统的介绍。在制作此8位通用运算部件时，应用了广为流行的、标准化的VHDL作为硬件描述语言。
关键词：可编程逻辑器件;VHDL;片上系统；片上可编程系统
The Realization of 8-bit ALU based on FPGA & VHDL
Abstract:In this paper, the development of an 8 bit universal computing component was introduced based on CPLD/FPGA and VHDL with the support of modern EDA technology. The design and a series of concerning questions, methods and technologies based on CPLD/FPGA GW48GP hardware development to build and test was discussed systematically.
In the modern computer science and technology, one of the ways of the development of computer application systems is using the latest achievements of modern EDA technology and ultra-large-scale programmable devices CPLD/FPGA technology to develop system on a chip/system on a programmable chip and producing custom/semi-custom ASIC to achieve its system goals. Described in this paper is a simple, localized, and exploratory instance in this guiding ideology.
The paper discussed the association between modern EDA technology, the CPLD/FPGA devices, and modern computer application systems development briefly and made a comprehensive and systematic introduction of the complete process of designing an 8-bit universal computing unit in this way. Widely popular, the standardization of VHDL as a hardware description language is used in the throughout the design process.
Keywords: programmable logic device; VHDL; system on a chip; system on a programmable chip
摘要 1
Abstract 2
第1章 绪论 3
1.1 现代计算机应用系统 3
1.2 现代计算机应用系统开发的一般流程 4
1.3 本文的结构 4
第2章 CPLD/FPGA基本特性 6
2.1 CPLD简介 6
2.1.1 可编程逻辑阵列（LAB） 7
2.1.2 可编程I/O单元（IOC） 7
2.1.3 可编程内部连线（PIA） 7
2.2 FPGA简介 8
第3章 软硬件开发环境 10
3.1 基本设计流程 10
3.2 硬件开发环境 12
第4章 8位通用运算器设计方案 14
4.1 总体结构图 14
4.2 8位通用运算器模块 14
4.2.1 指令格式的设计 14
4.2.2 运算器对外接口 15
4.2.3 8位通用运算器内部结构图 16
4.3 按键测试模块 17
4.4 数码显示模块 18
第5章 基本模块设计 19
5.1 ALU输入选择器的设计 19
5.2 ALU算术逻辑运算单元的设计 20
5.3 寄存器组RAM的设计 22
5.4 寄存器qreg的设计 23
5.5 输出选择器设计 24
5.6 键盘测试模块 25
5.6.1 4乘4按键 25
5.6.2 指令和数据生成模块 26
第6章 测试 29
6.1 单元测试 29
6.2 基本指令和综合测试 30
第7章 结束语 33
参考文献 34
致谢 35
附 录 36
基于FPGA和VHDL实现的8位通用运算部件
摘要：本文介绍了在现代EDA技术支持下、基于CPLD/FPGA和VHDL开发的一个8位通用运算部件，系统讨论了其设计实现以及在基于CPLD/FPGA的GW48GP硬件开发–测试环境中构建与测试所涉及的系列问题、方法与技术。
在现代计算机科学技术水平下，开发计算机应用系统的途径之一就是利用现代EDA技术和超大规模的可编程器件CPLD/FPGA技术的最新成就，开发一个“片上系统”/“片上可编程系统”、制作定制/半定制的专用集成电路来实现其系统目标。本文所介绍的就是在这种指导思想下完成的一个简单的、局部性的、探索性的实例。
文中对现代EDA技术、CPLD/FPGA器件及其与现代计算机应用系统开发间的关联作了基础性的讨论，对通过这种方式制作一个8位通用运算部件的完整过程作了全面、系统的介绍。在制作此8位通用运算部件时，应用了广为流行的、标准化的VHDL作为硬件描述语言。
关键词：可编程逻辑器件;VHDL;片上系统；片上可编程系统
The Realization of 8-bit ALU based on FPGA & VHDL
Abstract:In this paper, the development of an 8 bit universal computing component was introduced based on CPLD/FPGA and VHDL with the support of modern EDA technology. The design and a series of concerning questions, methods and technologies based on CPLD/FPGA GW48GP hardware development to build and test was discussed systematically.
In the modern computer science and technology, one of the ways of the development of computer application systems is using the latest achievements of modern EDA technology and ultra-large-scale programmable devices CPLD/FPGA technology to develop system on a chip/system on a programmable chip and producing custom/semi-custom ASIC to achieve its system goals. Described in this paper is a simple, localized, and exploratory instance in this guiding ideology.
The paper discussed the association between modern EDA technology, the CPLD/FPGA devices, and modern computer application systems development briefly and made a comprehensive and systematic introduction of the complete process of designing an 8-bit universal computing unit in this way. Widely popular, the standardization of VHDL as a hardware description language is used in the throughout the design process.
Keywords: programmable logic device; VHDL; system on a chip; system on a programmable chip
