基于EDAALU设计.doc

课 程 设 计 说 明 书 课程名称： EDA课程技术设计 题 目： ALU设计 学 院： 电气信息学院 专 业： 测控技术与仪器 年 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 完成日期： 2010年6月 20日  1. EDA技术和设计题目简介 1 1.1 EDA技术简介 1 1.2 设计题目简介 1 2. 总体方案设计与实现工具 2 2.1 ALU原理分析 2 2.2 用FPGA实现ALU的设计 2 2.3 VerilogHDL开发语言简介 3 3. ALU的各模块的具体设计 4 3.1 译码与控制分配模块alumux的实现 4 3.2 逻辑运算模块alucore的实现 4 3.3 加减模块addsub的实现 6 3.4 乘法模块mul的实现 7 3.5 除法模块div的实现 9 3.6 各各模块的组合 15 4 系统仿真与调试 15 4.1 仿真环境介绍 15 5 总结与体会 20 5.1 设计的体会 20 5.2 设计的不足和改进措施 20 5.3 致谢 20 参考文献 21 附录： 22 EDA技术课程设计 摘 要：本次设计采用的是EDA技术设计一个算术逻辑单元ALU。本设计主要完成ALU整体设计，设计分为两个模块：算术运算模块和逻辑运算模块。算术运算模块包括带进位的八位数的加减和四位数的乘除法运算，逻辑运算模块包括左移与右移。本设计使用VerilogHDL语言编写，并可以在上实现。Quartus IIThis design is adopted to design a EDA arithmetic logic unit (ALU). The design of the main design, the design of the ALU is divided into two modules: arithmetic and logical operations module. With binary arithmetic modules including eight digit deductions and four digits, the method of computing, logic operation modules including left and right. This design USES VerilogHDL language, and can be realized on FPGA. Simulation and Quartus II to debug Keywords：EDA technology, ALU, VerilogHDL language, FPGA EDA技术和设计题目简介 EDA技术简介 EDA是电子设计自动化（Electron Design Automation）的缩写，是在20世纪90年代初，从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）和CAE（计算机辅助工程）的概念发展起来的。 EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。 利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。　现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。本文所指的EDA技术，主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。 　　EDA设计可分为系统级、电路级和物理实现级(Arithmetic Logic Unit, ALU)是的执行单元，是所有中央处理器的核心组成部分，由And Gate 和Or Gate构成的算术逻辑单元，主要功能是进行运算，如加减乘(不包括整数除法)。基本上，在所有现代CPU体系结构中，二进制都以的形式来表示。本文介绍VerilogHDL语言编写，并可以在上实现。Verilog HDL是一种硬件描述语言（HDL:Hardware Discription Language），是一种以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言，用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式，还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑 功能。 Verilog HDL 语言具有下述描述能力：设计的行为特性