西电-计算机组成实验报告-1.docVIP

实验一存储器实验

一实验题目

存储器实验

二实验环境

QuartusII

三实验要求

l、掌握FPGA中lpm_ROM的设置，作为只读存储器ROM的工作特性和配置方法。

2、用文本编辑器编辑mif文件配置ROM；

3、在初始化存储器编辑窗口编辑mif文件配置ROM；

4、验证FPGA中meg_lpm_ROM的功能。

四实验设计

创立mif文件，并写入ROM信息

也可以在文本文件添加ROM信息

WIDTH=8;

DEPTH=32;

ADDRESS_RADIX=UNS;

DATA_RADIX=UNS;

CONTENTBEGIN

0:4;

1:3;

2:2;

3:4;

4:3;

5:2;

6:1;

7:5;

8:0;

9:3;

10:6;

[11..14]:0;

15:4;

16:7;

17:4;

[18..26]:0;

[27..28]:4;

29:0;

30:2;

31:0;

END;

连接电路图

五实验仿真与测试

六实验结果分析

仿真结果

从上图可以看出，电路输出了ROM中保存的数据。

七实验小结

通过本次试验，我掌握了FPGA中lpm_ROM的设置，以及其作为只读存储器ROM的工作特性和配置方法。学会了用quartus创立并设置mif文件的方法，以及用文本文档修改mif文件方法。经过这次实验，我学会了quartus的根本使用方法，以及仿真方法。

实验二运算器组成实验

一实验题目

运算器组成实验

二实验环境

QuartusII

三实验要求

1．掌握简单运算器的数据传输通路。

2．验证运算功能发生器的组合功能。

3．掌握算术逻辑运算加、减、与的工作原理。

4．熟悉简单运算的数据传送通路。

5．验证实验台运算的8位加、减、与、直通功能。

6．按给定数据，完成几种指定的算术和逻辑运算。

四实验设计

结合上图74181结构设计电路图如下

五实验仿真与测试

仿真使用数据如下

六实验结果分析

符合74181的功能，测试通过

七实验小结

通过本次实验，我学习了加法器74181的使用方法，简单运算器的数据传输通路。掌握了算术逻辑运算加、减、与的工作原理，学会应该如何验证实验台运算的8位加、减、与、直通功能。

实验三时序与数据通路实验

一实验题目

时序与数据通路实验

二实验环境

QuartusII

三实验要求

1．掌握二级时序控制原理及其三级时序的生成方法；

2．了部时钟产生方法，工作脉冲、工作节拍、工作周期的形成过程；

3．掌握时序控制控制数据同路的方法，时序控制数据流的过程。

四实验设计

可由4个D触发器组成，可产生4个等间隔的时序信号T1~T4，其中CLK1为时钟信号，由实验台右边的方波信号源clock0提供，可产生1Hz~12MHz的方波信号频率。实验者可根据实验自行选择信号频率。当RST1为低电平时，T1输出为“1”，而T2、T3、T4输出为“0”；当RST1由低电平变为高电平后，T1~T4将在CLK1的输入脉冲作用下，周期性地轮流输出正脉冲，机器进入连续运行状态〔EXEC〕

T1~T4以及CLK1、RST1的工作波形如图4-1-2所示。例如工程文件是T4.bdf。硬件实验验证方法如图4-1-1所示，下载T4.SOF文件，选择实验模式1，Clock0接4Hz，键8控制RST1，高电平时可以看到，发光管1、2、3、4分别显示T1、T2、T3、T4的输出电平

增加两个2-1多路选择器，可将图4-1-3电路改变为图4-1-5所示电路。S0是单步或续节拍发生控制信号，当S0=0，选择单步运行方式；当S0=1，选择连续运行方式为此电路的仿真波形。

五实验仿真与测试

分别使用以下数据进行测试

六实验结果分析

测试结果如下

七实验小结

通过本次实验，我学会用利用触发器设计节拍发生器的方法。掌握了二级时序控制原理及其三级时序的生成方法。了解了时钟产生方法，工作脉冲、工作节拍、工作周期的形成过程。掌握了时序控制控制数据同路的方法，时序控制数据流的过程。

实验四总线控制实验

一实验题目

总线控制实验

二实验环境

QuartusII

三实验要求

根据挂在总线上的几个根本部件，设计一个简单的流程。

1．输入设备将数据打入存放器R0。

2．输入设备将另一个数据打入地址存放器AR。

3.将存放器R0中的数据写到当前地址的存储器中。

4.将当前地址的