使用EDA设计简易计算器：从1位到4位的加减乘实现

"EDA大作业_简易计算器" 本资源是一个关于电子设计自动化（EDA）的实践项目，旨在帮助学习者理解并掌握使用EDA工具，特别是QuartusII软件进行FPGA设计的基本流程。在这个项目中，你将设计一个简易计算器，能够进行4位二进制数的加法和乘法运算，支持的数值范围为0到15（加法）和-15到15（乘法）。输入由实验箱的按键开关模拟，结果显示在数码管上，以十进制表示。 首先，你需要设计一个1位全加器。这是一个基本的逻辑单元，包含两个加数输入A1和B1，一个低位进位输入C1，以及全加和输出S和高位进位输出C01。你可以使用QuartusII的原理图输入方式来构建这个电路，并通过波形仿真来验证其功能。一旦验证无误，将1位全加器封装为独立的模块。 接着，利用这个1位全加器模块，构建一个4位全加器。在加法模式下，它会处理两个4位二进制数的加法，并考虑低位进位。而在减法模式下（加数为负），则执行减法操作，输出差的原码和正负数标志。同样，这个4位全加器也需要经过波形仿真和封装。 然后，基于4位全加器，你需要设计一个4位乘法器。这个乘法器将两个4位二进制数相乘，并提供乘积以及正负数标志。乘法器的实现可能涉及多次加法操作，需要仔细设计和优化。 最后，整合加法器和乘法器模块，创建一个简易计算器。计算器将根据输入的控制信号S来选择执行加法或乘法操作，并显示运算结果。为了验证设计，你需要将计算逻辑下载到实验箱上，通过实际操作来测试计算器的功能。 在实验设计和实现过程中，每个阶段都需要进行编译、仿真和封装，确保每个模块的正确性。这将帮助你熟练掌握EDA工具的使用，理解数字系统的硬件描述语言描述方式，以及FPGA设计的基本原则。通过这个大作业，你不仅会深化对EDA的理解，还能提升动手能力和问题解决技巧。