2016年數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)報(bào)告格式.doc

河北地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目 運(yùn)算器的設(shè)計(jì) 姓 名 高偉東 學(xué) 號(hào) 414109070306 班 號(hào) 4141090703 指導(dǎo)老師 關(guān)文革 成 績(jī) 2016年6月1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容鍵盤(pán)上有0-9及+-=按鍵，實(shí)現(xiàn)輸入的2革個(gè)一位十進(jìn)制數(shù)的加、減運(yùn)算，有線性結(jié)構(gòu)的鍵盤(pán)，有清除鍵。2. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.（1） 系統(tǒng)頂層框圖系統(tǒng)由七個(gè)模塊組成，按鍵處理模塊、操作數(shù)1寄存器、操作數(shù)2寄存器、操作符觸發(fā)器、運(yùn)算器模塊、結(jié)果寄存器、控制器模塊。（2） 系統(tǒng)邏輯框圖4. 子模塊1設(shè)計(jì)（1） 子模塊元件圖及輸入輸出描述（包括每個(gè)信號(hào)名字）按鍵器，用于輸入數(shù)字及運(yùn)算符LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.ALL;USE ieee.std_logic_unsigned.ALL;USE ieee.std_logic_arith.ALL;ENTITY keypad IS PORT (key_0,key_1,key_2,key_3,key_4,key_5,key_6,key_7,key_8,key_9:IN STD_LOGIC;key_add,key_sub,key_equ,key_reset:IN STD_LOGIC;numout: OUT integer RANGE 0 TO 20;press_num: OUT STD_LOGIC;opout:OUT STD_LOGIC;press_op:OUT STD_LOGIC;press_equ:OUT STD_LOGIC);END ENTITY keypad;ARCHITECTURE arc1 OF keypad ISBEGINPROCESS(key_0,key_1,key_2,key_3,key_4,key_5,key_6,key_7,key_8,key_9,key_add,key_sub,key_equ)VARIABLE key:STD_LOGIC_VECTOR (9 DOWNTO 0);BEGINkey:=key_9 & key_8 & key_7 & key_6 & key_5 & key_4 & key_3 & key_2 & key_1 & key_0;CASE key ISWHEN 1111111110=numout=0;press_numnumout=1;press_numnumout=2;press_numnumout=3;press_numnumout=4;press_numnumout=5;press_numnumout=6;press_numnumout=7;press_numnumout=8;press_numnumout=9;press_numnumout=0;press_num=0;END CASE;IF key_add=0 THEN opout=0;press_op=1;ELSIF key_sub=0 THEN opout=1;press_op=1;ELSE opout=Z;press_op=0;END IF;IF key_equ=0 THEN press_equ=1;ELSE press_equ=0;END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE arc1;。寄存器，用以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果Clk為脈沖端，reset為清零端，din為輸入端，qout為輸出端。LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.ALL;USE ieee. std_logic_unsigned.ALL;USE ieee.std_logic_arith.ALL;ENTITY reg IS PORT ( clk,reset: IN STD_LOGIC; din:IN integer range 0 to 20; qout: OUT integer range 0 to 20); END ENTITY reg;ARCHITECTURE arc1 OF reg ISBEGIN PROCESS(clk) BEGINIF(reset=0)thenqout=0;ELSIF(clkevent and clk=1) THEN qout=din; END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE arc1; D觸發(fā)器D觸發(fā)器 Clk 脈沖端，Q運(yùn)算符號(hào)輸出端D 運(yùn)算符號(hào)輸入端LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY CFQ ISPORT(clk,D:IN STD_LOGIC; Q:OUT STD_LOGIC);END CFQ;ARCHITECTURE be_CFQ OF CFQ ISBEGIN PROCESS(clk) BEGIN IF(clkEVENT AND clk=1) THEN Q data:=ain+bin; IF data9 THEN result data:=ain-bin; END CASE; result=data; END PROCESS;END ARCHITECTURE arcl;轉(zhuǎn)換器將輸出結(jié)果分為兩個(gè)一位數(shù)library ieee;use ieee.std_logic_1164.ALL;use ieee.std_logic_unsigned.ALL;use ieee.std_logic_arith.ALL;ENTITY FL IS PORT (qout:IN integer range 0 to 20; a,b:OUT integer range 0 to 20);END ENTITY FL;ARCHITECTURE arcl OF FL ISBEGIN PROCESS(qout) VARIABLE data:integer range 0 to 20; BEGIN a=qout/10; b=qout rem 10; END PROCESS;END ARCHITECTURE arcl;。6. 控制模塊設(shè)計(jì) 控制器Reset啟動(dòng)端，clk脈沖端LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.ALL;ENTITY KZQ IS PORT ( reset,clk,press_num,press_op,press_equ: IN STD_LOGIC; enreg1,enreg2,enop,enreg3: OUT STD_LOGIC );END KZQ;ARCHITECTURE one OF KZQ IS type state_type is (wait_num1,wait_op,wait_num2,wait_equ,outresult); signal state: state_type;BEGIN process(reset,clk) begin if reset=1 then state if press_num=1 then state if press_op=1 then state if press_num=1 then state if press_equ=1 then state state state enreg1=0;enreg2=0;enop=0;enreg3 enreg1=1;enreg2=0;enop=0;enreg3 enreg1=0;enreg2=0;enop=1;enreg3 enreg1=0;enreg2=1;enop=1;enreg3 enreg1=0;enreg2=0;enop=1;enreg3 enreg1=0;enreg2=0;enop=0;enreg3=0; end case; end process;end one; 7. 頂層模塊連線設(shè)計(jì)（1） 頂層連線圖（2）8. 總結(jié) 包括實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的是否順利，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題、原因以及解決對(duì)策，或者實(shí)驗(yàn)失敗的原因，本次實(shí)驗(yàn)的收獲（可以與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南嗪魬?yīng)），以后應(yīng)該注意的問(wèn)題等。1.的過(guò)程中，遇到了清零端應(yīng)該家在哪的問(wèn)題，后來(lái)經(jīng)過(guò)我們的討論和請(qǐng)教老師