CPLD实现计算机硬件课程设计：从ABEL语言到ISPEXPERT

这篇资源主要介绍了计算机硬件课程设计中使用CPLD（复杂可编程逻辑器件）进行实现的相关知识，涵盖了ABEL语言、ISPEXPERT软件的使用以及CPLD1032和1048的说明。课程设计包括了运算器ALU、FIFO存储器等几个方面的设计题目。 一、ABEL语言简介 ABEL（Advanced Boolean Expression Language）是一种用于描述数字逻辑系统的高级布尔表达式语言，常用于CPLD和FPGA的设计。它允许用户以文本形式描述逻辑功能，便于实现复杂逻辑操作。在本课程设计中，学生需要利用ABEL语言来描述运算器ALU和FIFO存储器等组件的功能，并通过编译和仿真验证其正确性。 二、ISPEXPERT使用提示 ISPEXPERT是一款用于CPLD/FPGA开发的集成工具，集成了设计输入、逻辑综合、仿真、配置文件生成等功能。在设计过程中，学生需要使用ISPEXPERT进行设计调试，生成JEDEC文件，这是CPLD编程所需的格式。此外，ISPEXPERT还支持下载到CPLD中进行实际硬件验证。 三、CPLD1032和1048说明 CPLD（Complex Programmable Logic Device）是可编程逻辑器件的一种，具有较高的逻辑门数量和灵活性。CPLD1032和1048是两种常见的CPLD型号，它们可以被编程以实现多种数字逻辑功能。在课程设计中，学生需要将ABEL语言描述的设计下载到CPLD中，实现特定的逻辑功能，如ALU和FIFO。 四、设计题目 设计题目包括了五种不同类型的模型机设计（运算器ALU、FIFO存储器、RISC模型机、流水模型机、重叠模型机和超标量模型机）。这些设计涵盖了计算机体系结构中的核心组件，旨在锻炼学生的硬件设计能力。 五、设计流程与注意事项 设计流程主要包括使用ABEL语言设计、ISPEXPERT软件调试、生成JEDEC文件、检查下载电缆连接、在TDN-CM++上组装电路并进行结果检查。注意事项强调了实验室规则、个人项目管理、出勤纪律以及成绩构成，提醒学生重视整个设计过程的每个环节。 六、设计报告格式要求 设计报告应包含设计目的、内容与要求、设计原理、设计结果及分析以及对设计题目的评价。这不仅检验了学生的技术实现，也评估了他们的文档编写能力和对设计的理解深度。 七、具体实现示例 以运算器ALU和FIFO存储器为例，ALU设计需要实现至少8种运算功能，可以通过74LS181的功能表和ABEL语言描述；FIFO存储器则需要设计8*8大小，带有满、空标志，由控制信号模块、寄存器模块和数据选择器模块构成，且支持读写操作。 总结，这份资源提供了关于CPLD设计的全面指导，包括理论知识、工具使用和实际设计案例，对于学习计算机硬件课程设计的学生来说极具价值。