移位相加8位硬件乘法器電路設(shè)計(jì)

1、移位相加8位硬件乘法器電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)五 移位相加8位硬件乘法器電路設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)應(yīng)用移位相加原理設(shè)計(jì)8位乘法器。二、原理說(shuō)明：該乘法器是由8位加法器構(gòu)成的以時(shí)序方式設(shè)計(jì)的8位乘法器。其乘法原理是: 乘法通過(guò)逐項(xiàng)移位相加原理來(lái)實(shí)現(xiàn)，從被乘數(shù)的最低位開(kāi)始，若為1，則乘數(shù)左移 后與上一次的和相加;若為0，左移后以全零相加，直至被乘數(shù)的最高位。從圖10- 2的邏輯圖及其乘法操作時(shí)序圖圖10-1（示例中的相乘數(shù)為9FH和FDH ）上可以清 楚地看出此乘法器的工作原理。圖10-2中，START信號(hào)的上跳沿及其高電平有兩 個(gè)功能，即16位寄存器清零和被乘數(shù)A7.0向移位寄存器SREG8B加載;它的低

2、電平則作為乘法使能信號(hào)。CLK為乘法時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)被乘數(shù)被加載于8位右移寄存 器SREG8B后，隨著每一時(shí)鐘節(jié)拍，最低位在前，由低位至高位逐位移出。當(dāng)為1 時(shí)，1位乘法器ANDARITH打開(kāi)，8位乘數(shù)B7.0在同一節(jié)拍進(jìn)入8位加法器，與 上一次鎖存在16位鎖存器REG16B中的高8位進(jìn)行相加，其和在下一時(shí)鐘節(jié)拍的上 升沿被鎖進(jìn)此鎖存器。而當(dāng)被乘數(shù)的移出位為0時(shí)，與門(mén)全零輸出。如此往復(fù)，直 至8個(gè)時(shí)鐘脈沖后，最后乘積完整出現(xiàn)在REG16B端口。在這里，1位乘法器 ANDARITH的功能類似于1個(gè)特殊的與門(mén)，即當(dāng)ABIN為1 ?時(shí)，DOUT直接輸出 DIN，而當(dāng) ABIN 為”0?時(shí)，DOUT 輸出

3、全“00000000”。1口民 wWQlsLlI.QiK斗?監(jiān)才FL 航LiLtliii a丈略7ogg- GLKnl_JL_TL酢職1|-SF陽(yáng).MA.-JIro3 UT1K. CTOC If 呻阻；%仙己德】圖10-1 8位移位相加乘法器運(yùn)算邏輯波形圖圖10-2 8位乘法器邏輯原理圖【例10-1】LIBRARY IEEE; 8位右移寄存器USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY SREG8B ISPORT ( CLK : IN STD_LOGIC; LOAD : IN STD_LOGIC;DIN : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)

4、; QB : OUT STD_LOGIC );END SREG8B;ARCHITECTURE behav OF SREG8B ISSIGNAL REG8 : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); BEGIN PROCESS (CLK, LOAD)BEGINIF LOAD = 1 THEN REG8 = DIN;ELSIF CLKEVENT AND CLK = 1 THENREG8(6 DOWNTO 0) = REG8(7 DOWNTO 1); END IF;END PROCESS;QB = REG8(0);-輸出最低位END behav;【例10-2】LIBRARY IE

5、EE; -8 位加法器USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY ADDER8 ISPORT(B, A : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);S : OUT STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0) ); END ADDER8; ARCHITECTURE behav OF ADDER8 ISBEGINS = 0&A + B ;END behav;【例10-3】LIBRARY IEEE; -1 位乘法器USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;E

6、NTITY ANDARITH IS 選通與門(mén)模塊PORT ( ABIN : IN STD_LOGIC;DIN : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);DOUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) ); END ANDARITH;ARCHITECTURE behav OF ANDARITH ISBEGINPROCESS(ABIN, DIN)BEGINFOR I IN 0 TO 7 LOOP 循環(huán)，完成8位與1位運(yùn)算DOUT(I) = DIN(I) AND ABIN;END LOOP;END PROCESS; END behav;【例1

7、0-4】LIBRARY IEEE; -16位鎖存器/右移寄存器USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY REG16B ISPORT ( CLK,CLR : IN STD_LOGIC;D : IN STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0); Q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0) ); END REG16B;ARCHITECTURE behav OF REG16B ISSIGNAL R16S : STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0); BEGIN PROCESS(CLK, CLR)BEGINIF

8、 CLR = 1 THEN R16S 0);-清零信號(hào) ELSIFCLK,EVENT AND CLK = 1THEN -時(shí)鐘到來(lái)時(shí)，鎖存輸入值，并右移低8R16S(6 DOWNTO 0) = R16S(7 DOWNTO 1);-右移低 8 位R16S(15 DOWNTO 7) = D;-將輸入鎖到高 8 位END IF;END PROCESS;Q = R16S;END behav;三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、根據(jù)給出的乘法器邏輯原理圖及其各模塊的VHDL描述，在MAX+plusII 上 完成全部設(shè)計(jì)，包括編輯、編譯、綜合和仿真操作等。以87H乘以F5H為例，進(jìn)行 仿真，對(duì)仿真波形作出詳細(xì)解釋，包括對(duì)8個(gè)

9、工作時(shí)鐘節(jié)拍中，每一節(jié)拍乘法操作 的方式和結(jié)果，對(duì)照波形圖給以詳細(xì)說(shuō)明。2、編程下載，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)電路可選擇附圖1-3, 8位乘數(shù)和被乘數(shù)可分別用鍵2、鍵1、鍵4和鍵3輸入;16位乘積可由4個(gè)數(shù)碼管顯示;用鍵8輸入CLK,鍵7輸入START。詳細(xì)觀察每一時(shí)鐘節(jié)拍的運(yùn)算結(jié)果，并與仿真結(jié)果進(jìn)行比 較。3、乘法時(shí)鐘連接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上的連續(xù)脈沖，如clock0，設(shè)計(jì)一個(gè)此乘法器的控 制模塊，接受實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上的連續(xù)脈沖，如clock0，當(dāng)給定啟動(dòng)/清0信號(hào)后，能自 動(dòng)發(fā)出CLK信號(hào)驅(qū)動(dòng)乘法運(yùn)算，當(dāng)8個(gè)脈沖后自動(dòng)停止。四、思考題：用MAX+plusII進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，具體說(shuō)明并比較組合電路乘法器與本乘法器

10、 的邏輯資源占用情況和運(yùn)行速度。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告：-1至10-4，詳細(xì)分析圖10-2中個(gè)模塊的邏輯功能，及其它們根據(jù)例10工作原理，詳細(xì)記錄并分析實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3的過(guò)程和結(jié)果，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。下面是贈(zèng)送的保安部制度范本，不需要的可以編輯刪除謝謝！保安部工作制度一、認(rèn)真貫徹黨的路線、方針政策和國(guó)家的法津法觃，按照#年度目標(biāo)的要 求，做好#的安全保衛(wèi)工作，保護(hù)全體人員和公私財(cái)物的安全，保持#正常的經(jīng) 營(yíng)秩序和工作秩序。二、做好消防安全工作，認(rèn)真貫徹“預(yù)防為主”的方針，教育提高全體人員的消 防意識(shí)和防火知識(shí)，配備、配齊#各個(gè)樓層的消防器材，管好用好各種電器設(shè)備， 確保#各通道暢通,嚴(yán)防各種災(zāi)害事故的發(fā)生。三

11、、嚴(yán)格貫徹值班、巡檢制度，按時(shí)上崗、到崗，加經(jīng)對(duì)重要設(shè)備和重點(diǎn)部位的 管理，防止和打擊盜竊等各種犯罪活勱，確保#內(nèi)外安全。四、加強(qiáng)保安隊(duì)部 建設(shè)，努力學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)知識(shí)，認(rèn)真貫徹法律法觃，不斷提高全體保安人員的思想素質(zhì)和 業(yè)務(wù)水平，勤奮工作，秉公執(zhí)法,建設(shè)一支思想作風(fēng)過(guò)硬和業(yè)務(wù)素質(zhì)精良的保安隊(duì) 伍。11、保持監(jiān)控室和值班室的清潔干凈,天天打掃，窗明地凈。12、服從領(lǐng)導(dǎo)安排，完成領(lǐng)導(dǎo)交辦任務(wù)。5、積極撲救。火警初起階段，要全力自救。防止蔓延，盡快撲滅,要正確使用滅 火器，電器，應(yīng)先切斷電源。6、一旦發(fā)生火災(zāi),應(yīng)積極維護(hù)火場(chǎng)秩序，保證進(jìn)出道路暢通?？垂軗尵戎匾?資,疏散危險(xiǎn)區(qū)域人員。九、協(xié)同本部門(mén)或其

12、他部門(mén)所進(jìn)行的各項(xiàng)工作進(jìn)行記錄。保安員值班操作及要求一、交接崗1、每日上午9時(shí)和下午19時(shí) 為交接崗。2、交接崗時(shí)將當(dāng)班所接納物品清點(diǎn)清楚，以及夜班所發(fā)生的情況未得到解決的 需面匯報(bào)。檢查值班室內(nèi)外的衛(wèi)生狀況，地面無(wú)紙屑，桌面無(wú)雜物，整齊清潔。二、執(zhí)勤1、7:50 8:10、13:50 14:10 立崗迎接上班人員；12:00 12:20、18:00 18:20立崗送下班人員。2、值勤時(shí)做到遇見(jiàn)領(lǐng)導(dǎo)立崗，檢查物品立崗，外來(lái)人員進(jìn)出立崗。3、門(mén)衛(wèi)室 值勤時(shí)，應(yīng)做到坐姿端正，注規(guī)監(jiān)規(guī)器的勱態(tài)，做好接待工作，值勤期間不看書(shū)報(bào)電規(guī), 聽(tīng)收音機(jī)。不不無(wú)關(guān)人員聊天，勸阻無(wú)關(guān)人員不要在門(mén)衛(wèi)室寄存物品或打電話，禁止 打瞌睡。4、維持門(mén)口秩序，使之保持暢通。5、熟記消防，報(bào)警，救護(hù)及內(nèi)部聯(lián)系電話。三、巡邏巡邏是防盜及發(fā)現(xiàn)#有不安全因素的重要措施。1、每天按照巡檢制度定時(shí)輪流巡邏。2、巡邏時(shí)思想集中，保持高度警惕,不吸煙，不不無(wú)關(guān)人員閑聊，開(kāi)將每一點(diǎn)所 發(fā)生情況記錄清楚，巡邏時(shí)做到勤走勱，勤思考,勤觀察。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)報(bào)告。3、 白天加強(qiáng)對(duì)觀眾區(qū)、辦公區(qū)及樓道的巡邏,夜晚以機(jī)房為重點(diǎn)進(jìn)行檢查，每晚零點(diǎn)之 后巡查不少于兩次。四、防火工作1、嚴(yán)格門(mén)衛(wèi)制度，嚴(yán)禁無(wú)