掌握超前进位加法器设计与CPLD应用实验

本次实验是关于计算机组成及汇编原理的学习，主要目标是通过设计和实现超前进位加法器，深入理解数字逻辑电路的工作原理以及CPLD（复杂可编程逻辑器件）的应用。实验的主要内容涉及以下几个方面： 1. **实验目的**： - 掌握超前进位加法器的原理，即采用逐位相加的方式，先计算低位的和，然后根据低位的进位信号逐步向前级进位，提高运算效率。 - 熟悉CPLD的设计方法，包括使用EDA（电子设计自动化）工具QuartusII进行电路原理图的编辑和编译，以及如何将设计应用于实际的EPM1270芯片。 2. **实验环境**： - 实验使用PC机配合TD-CMA实验系统，通过硬件平台来验证设计的逻辑功能。 - QuartusII软件作为主要的设计工具，用于电路设计和仿真。 3. **实验步骤**： - 使用QuartusII软件设计电路原理图，遵循特定的引脚配置，如图1-2-7所示，该工程文件名为'Adder.qpf'，存放在指定路径。 - 连接实物电路，如图1-2-8所示，涉及到CPLD的输入输出信号的接线。 - 下载编译后的POF文件到EPM1270芯片中，进行硬件部署。 - 通过改变输入的二进制数（如A=11111001, B=10011111），观察LED灯的显示，验证加法器的正确性。 4. **实验结果与数据处理**： - 当输入的加数相加时，如低位加法器产生进位，高位LED灯会相应点亮，显示了进位过程。例如，当SD17..SD10与SD07SD00相加，低位和高位的进位信号分别在K7、L8灯上体现出来。 5. **实验体会与总结**： - 通过这次实验，参与者不仅巩固了对加法器工作原理的理解，还学会了如何利用CPLD进行实际硬件设计，体现了理论与实践的结合。 - 实验强调了知识的扩展和深化，即如何将基础的8位加法器设计拓展到4位子模块，并理解如何处理进位逻辑，培养了解决实际问题的能力。 通过本次超前进位加法器设计实验，学生能够提升计算机组成原理、数字逻辑设计和EDA工具的实际操作技能，为后续的高级课程和项目开发打下坚实的基础。