计算机组成原理硬件设计报告..doc

课 程 设 计 报 告 题 目： 《组成原理与系统结构》课程设计 院（系）： 物联网工程学院 姓 名: 冯小龙 学 号: 0304110106 班 级： 计科1101班 指导老师： 柴志雷 设计时间：2013-2014 学年 1 学期 2013年12月 组成原理与系统 目的：综合运用课程所学知识，搭建完整的计算机系统，深入理解计算机系统硬件的运行原理。 要求：完成一个简单但完整的计算机系统，包括指令存储器、数据存储器、ALU、总线、控制单元。要求计算机能够自动取出并执行若干条指令。最后通过led观察执行结果。如果采用参考模型，要求自己设计控制单元中的微程序。 实验环境：软件：ISE Project Navigator 硬件：altera FPGA实验板 地点：物联网工程学院组成原理实验室B506 控制单元设计 该课程设计用到的是在这里实现的功能是通过指令对应的操作各个需要并将下一指令送回多路选择器的DinN中。端口接reg_74244_2Qout，CMAR，A、B控制数据输入的总线上的运算器的寄存器控制端，ALU接的端口DinN接DinN端口。 CU控制 对应的操作表如下： we1 we2 we3 R1 R2 ALU 下地址(DinN) 0000 0 0 0 0 0 0 0 0 **** 0000 0001 1 1 1 1 0 0 0 0 **** 0010 0010 1 1 1 0 0 0 1 0 **** 0011 0011 1 1 1 0 1 0 0 0 **** 0100 0100 1 1 1 0 0 0 0 1 **** 0101 0101 1 1 1 0 0 1 0 0 Add 0000 0110 1 1 1 1 0 0 0 0 **** 0111 0111 1 1 1 0 0 0 1 0 **** 1000 1000 1 1 1 0 1 0 0 0 **** 1001 1001 1 1 1 0 0 0 0 1 **** 1010 1010 1 1 1 0 0 1 0 0 **** 1011 1011 1 1 1 1 0 0 0 0 Sub 0000 … … … … … … … … … … … 多路选择器设计 此处是一个4位二选一的在这里的功能是控制寄存器oen在状态“0”时将外部指令DinW送入，然后进入控制存储器对应的控制操作码进行对应的操作。W接外部输入端，DinN接传输单元的DinN，接_2多路传输控制单元的S，oen接输入。 二选一多 整理分析自己的设计思路，绘出结构图。根据已有的零件模板，设计自定义零件。主要有（_2）多路选择器reg_74244_2）的转换为数据低）_74377_2）、将运算器输出的的转换为数据四位置即）） 8—4数据转换器 4—8数据转换器 根据自己的CPU结构图进行连线，在连线的过程中注意查看线是否连接到端口上（出现线未接口上的情况）根据实际情况将各个元件放置合适的位置 连线结束后，对自己的的CPU电路图进行，看是否有错误，若有错误，根据提示改正错误，若没有错误，则。 自己所命名的对用户约束文件Myucf进行修改，后保存修改后的约束文件。 、下载所建立的工程。 是否符合要求若不符合要求，则返回重新操作。 绘出的简单CPU图如下所示： 经过理论证明，能够由于，无法进行实际模拟操作，所以具体效果暂时未知。 这次试验前前后后做了很久一方面是自己没有尽心去做，，作业考试等压力比较大，所以没有更细致的去完善经过了这次，我真切的到了的存在形式不同于以前的印象，现在对于其各部分的大致功能以及工作的简单流程才真真正正的有所了解想法有不少可是很难表述所以就不说过多了。