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现代计算机组成原理实验讲义
杭州康芯电子有限公司
www.kx-soc.co
目录
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刖百1
实验一QUARTUSIIEDA工具与VHDL基础实验4
1-1.应用QuartusII完成基本组合电路设计4
1-2.应用QuartusII完成基本时序电路的设计5
1-3.设计含异步清0和同步时钟使能的加法计数器6
1-4.7段数码显示译码器设计7
1-5.8位数码扫描显示电路设计8
1-6.数控分频器的设计9
1-7.32位并进/并出移位寄存器设计10
1-8.在QuartusII中用原理图输入法设计8位全加器10
1-9.在QuartusII中用原理图输入法设计较复杂数字系统11
1-10.用QuartusII设计正弦信号发生器11
1-11.8位16进制频率计设计13
1-12.序列检测器设计16
1-13.VHDL状态机A/D采样控制电路实现17
实验二运算器组成实验19
1.算术逻辑运算实验19
2.带进位算术运算实验22
3.移位运算器实验23
实验三存储器实验24
1、FPGA中LPMROM定制与读出实验24
2.FPGA中LPMRAM读写实验26
3.FIFO定制与读/写实验27
4.FPGA与外部16位RAM接口实验28
实验四微控制器实验30
1节拍脉冲发生器时序电路实验30
2.程序计数器PC与地址寄存器AR实验32
3.微控制器组成实验33
实验五总线控制实验36
实验六基本模型机设计与实现38
实验七带移位运算的模型机设计与实现47
实验八复杂模型机的设计与实现52
实验九.较复杂CPU设计示例56
实验十.16位精简指令CPU设计实验58
实验十一-32位NIOSCPU嵌入式系统软硬件设计实验67
1N10S软硬件开发流程67
3SOPC整体系统生成72
4Nios硬件系统生成72
实验十二32位NIOSCPU测控系统串口接收程序设计75
实验十三GSM短信模块程序设计75
实验十四基于32位NIOSCPU的秒表程序设计76
实验十五NIOSAVALONSLAVE总线外设P（WM模块）设计79
实验十六NIOSAVALONSLAVE总线外设（数码管动态扫描显示模块）设计79
实验十七基于N10S的VGA显示终端设计79
实验十八DMA应用和俄罗斯方块游戏设计80
实验十九为NIOS嵌入式系统增加算法加速协处理模块控制指令80
实验二十.计算机体系结构实验80
实验二十一.89K51单片机核应用系统软硬件设计实验80
附录：GW48EDA/SOPC主系统使用说明85
-I-
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刖5
随着大规模集成电路技术和计算机技术的不断发展，在涉及通信、国防、工业自动化、计算机应用、
仪器仪表等领域的电子系统设计工作中，现场可编程(FPGA)技术含量正以惊人的速度上升。电子类的新
技术项的开发也更多地依赖于FPGA技术的应用，特别是随着VHDL等硬件描述语言综合工具功能和
性能的提高，计算机中许多
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