西安电子科技大学计算机组成原理实验：运算器设计与验证

"张帅豪，180301001011，西安电子科技大学计算机组成原理实验报告，运算器实验" 在本次实验中，张帅豪同学进行了计算机组成原理中的“运算器实验”，该实验属于计算机科学与技术学院的课程内容。实验的主要目标是理解和熟悉简单运算器的数据传输路径，验证运算功能发生器的组合功能，并掌握算术逻辑运算，包括加法、减法和与运算的工作原理。 实验中使用的工具是Quartus 29.1，这是一款广泛应用的FPGA开发软件。运算器ALU181基于74LS181芯片的功能，使用VHDL硬件描述语言进行建模，设计了一个8位字长的运算器。运算器的输入包括两个8位数据A[7..0]和B[7..0]，运算模式由4位控制信号S[3..0]决定，这16种不同的组合可以实现各种运算功能。S[3..0]的值由4位2进制计数器LPM_COUNTER提供，计数时钟是Sclk。M信号用于选择运算类型，当M=0时执行算术运算，M=1时执行逻辑运算，CN作为低位进位位，而F[7..0]则是运算结果，CO表示运算后的进位位。 在实验过程中，数据通过总线IN[7..0]传入，经过两个74373电平锁存器锁定。由于初始的代码中IN[7...0]有误写为IN[7..0]，导致了问题，但经过修正后，实验得以顺利进行。实验通过仿真验证了运算器的功能，并得到了正确的结果。 实验结果分析显示，运算器能正确执行各种指定的算术和逻辑操作。在实验报告中，通常会包括实验目的、所用设备、基本原理、步骤、数据记录、结果分析和问题解答等部分，以全面展示实验过程和成果。指导教师会对实验报告进行评审，确认学生对实验的理解和技能掌握程度。 通过这次实验，张帅豪同学不仅加深了对运算器内部工作原理的理解，还掌握了VHDL编程和FPGA仿真技术，这对于后续的硬件设计和系统级理解具有重要意义。