CPLD课程设计：顶层原理图与ALU、FIFO实现

在"计算机硬件课程设计——用CPLD实现"的课程中，学生们需要掌握CPLD（复杂可编程逻辑器件）的应用技术，并进行一系列实际项目的开发。课程的核心内容包括以下几个部分： 1. 相关知识介绍： 学生首先要了解ABEL语言，这是一种用于描述数字电路行为的高级编程语言，它简化了CPLD的设计过程。此外，ISPEXPERT软件在这里扮演了关键角色，它是CPLD的开发和调试工具，学生需要熟悉其基本操作和功能，如电路设计、编译、仿真以及JEDEC文件的生成。 2. 设计题目： 课程设计的挑战涉及多个子任务：设计运算器ALU（算术逻辑单元），一个8位的能执行多种运算的部件；设计FIFO存储器，一个具有满/空标志的8*8存储单元；以及实现RISC、流水、重叠和超标量模型机的设计，这些都是现代计算机架构的重要组成部分。 3. 设计步骤： 课程设计过程包括明确题目要求，用ABEL语言编写电路描述，通过ISPExpert进行调试并生成下载文件，确保下载电缆连接无误后在TDN-CM++平台上搭建电路，最后验证设计结果是否满足预期性能。 4. 注意事项： 在课程设计过程中，学生需遵守实验室规章制度，单人负责一台设备，保持良好的考勤记录，并理解成绩构成，即上机调试占50%，设计报告占40%，考勤占10%。 5. 设计报告： 报告需详细阐述设计目的、内容和要求，设计原理，实现的结果与分析，以及对设计题目的自我评价。以ALU为例，设计报告应包含设计的具体实现步骤，如如何利用74LS181的功能表进行描述，并展示仿真波形以证明功能。 6. 具体实现示例： 如ALU的设计中，要求实现8位运算，使用TDN-CM++平台的资源连接ALU模块，通过仿真波形展示运算结果。同样，FIFO的设计不仅要满足规格，还要解释控制信号和数据选择器模块的工作原理。 这门课程旨在培养学生的实践能力，让他们掌握CPLD硬件设计的技能，并能在实际项目中运用所学理论知识解决问题。