硬件除法器原理

任务书：

1、 十六位硬件乘法器电路 2、 八位硬件除法器电路 摘要：

设计一个16位硬件乘法器电路。要求2位十进制乘法，能用LED数码管同时显示乘数,被乘数和积的值.本设计利用Quartus II软件为设计平台,通过移位相加的乘法原理：即从被乘数的最低位开始，若为1，则乘数左移后与上一次的和相加；若为0，左移后以全零相加，直至被乘数的最高位。经软件仿真和硬件测试验证后,以达到实验要求。

设计一个8位硬件除法器电路。要求2位十进制除法，能用LED数码管显示结果、除数和被除数的值。根据被除数（余数）和除数的大小来上商，被除数低位补零，再减去右移后的除数也可以改为左移余数，减去除数，这样可以确保参与运算的寄存器具有相同位数。商写到寄存器的低位，然后再左移一位。经软件仿真和硬件验证后，以达到实验要求。

目录

2.任务书………………………………………………………………………………………………2 3.摘要…………………………………………………………………………………………………2 4.目录…………………………………………………………………………………………………3 5.正文…………………………………………………………………………………………………4

东北大学计算机组成原理课程设计,用COP2000实现乘法器和除法器。

计算机组成原理课程设计报告

班级：07计算机 06 班 姓名： 杨佳学 学号： 20073069

完成时间： 2009年12月25日

一、课程设计目的

1．在实验机上设计实现机器指令及对应的微指令（微程序）并验证，从而进一步掌握微程序设计控制器的基本方法并了解指令系统与硬件结构的对应关系；

2．通过控制器的微程序设计，综合理解计算机组成原理课程的核心知识并进一步建立整机系统的概念；

3．培养综合实践及独立分析、解决问题的能力。

二、课程设计的任务

针对COP2000实验仪，从详细了解该模型机的指令/微指令系统入手，以实现乘法和除法运算功能为应用目标，在COP2000的集成开发环境下，设计全新的指令系统并编写对应的微程序；之后编写实现乘法和除法的程序进行设计的验证。

三、 课程设计使用的设备（环境） 1．硬件

COP2000实验仪 PC机 2．软件

COP2000仿真软件

四、课程设计的具体内容（步骤）

1．详细了解并掌握COP 2000模型机的微程序控制器原理，通过综合实验来实现 （1）该模型机指令系统的特点：

① 总体概述

COP2000模型机包括了一

实验六 8位硬件加法器

一.

1. 2. 3.

实验目的

掌握QuartusII的硬件描述语言设计方法 了解同步计数器的原理及应用

设计一个带使能输入、进位输出及同步清零的增1四位N (N<16)进制同步计数器

二.

1.

准备知识

串行进位加法器

若有多位数相加，则可采用并行相加串行进位的方式来完成。例如，有两个４位二进制数A3A2A1A0和B3B2B1B0相加 ，可以采用两片内含两个全加器或1片内含４个全加器的集成电路组成，其原理图如图6.1所示：

图6.1 串行进位加法器

由图6.1可以看出，每1位的进位信号送给下1位作为输入信号，因此，任1位的加法运算必须在低1位的运算完成之后才能进行，这种进位方式称为串行进位。这种加法器的逻辑电路比较简单，但它的运算速度不高。为克服这一缺点，可以采用超前进位等方式。 2.

超前进位加法器

对于一个加法器来说，它是一个纯组合电路。也就是它的输出在输入出现的时刻就已经确定了，包括它的和和进位值，是输入的组合逻辑。换而言之，只要知道输入，在不算出和的情况下也可以得到进位值，该值仅为输入的组合逻辑，以这样的一种思路设计的叫超前进位加法器。而所谓串行进位加法器，就是必须算得低位加法的值后才可以继续计算高位值，如图

本科毕业设计

基于FPGA的8位硬件乘法器设计

摘 要

VHDL（VHSIC Hardware Description Language）是当今最流行的硬件描述语言之一，能够对最复杂的芯片和最完整的电子系统进行描述。以硬件描述语言作为设计输入，经过简单的综合与布局，快速烧录至FPGA（Field Programmable Gate Array）上进行测试，是现代IC设计验证的技术主流。

乘法器是处理器进行科学计算和数字信号处理的基本硬件结构，是现代微处理器中的重要部件。乘法器完成一次乘法操作的周期基本上决定了微处理器的主频。本文基于FPGA，采用VHDL语言，结合MAX+plusⅡ这个强大的软件平台设计了8位二进制乘法器，并对其进行符号扩展，使其可以统一处理8位带符号数和无符号数。

高速乘法器设计通常分为三个关键步骤：部分积产生、部分积累加和最终结果获得。本文对部分积产生过程采用改进Booth算法，有效减少部分积加法项；为了统一带符号和无符号数，对部分积进行符号扩展；而对部分积的累加则采取3-2压缩器和4-2压缩器进行压缩；最终结果的获得则以一个根据部分积累加结果到达时间的不同进行延迟优化的选择进位加法器将累加结果和累加

用VHDL语言设计一个2选1多路选择器,并设计一个8位硬件加法器。

实验报告

课程名称：EDA技术实验 实验名称： 班级： 姓名： 指导老师评定： 签名：

一、实验目的

用VHDL设计一个2选1多路选择器,并设计一个8位硬件加法器。

二、实验仪器

计算机一台，U盘一个，Quartus Ⅱ软件

三、实验步骤

（一）2选1多路选择器的VHDL描述

1. 新建一个文件夹YHY，打开Quartus Ⅱ软件，选择菜单File→New，在弹出的New对话框中选择Device Design File页的原理图文件编辑器输入项VHDL File(如图一)，按OK按钮打开VHDL编辑器窗口。

2. 在VHDL编辑器窗口输入2选1多路选择器的VHDL描述：

ENTITY mux21a IS

PORT(a,b:IN BIT;

s:IN BIT;

y:OUT BIT);

END ENTITY mux21a;

ARCHITECTURE one OF mux21a IS

BEGIN

y<=a WHEN s='0' ELSE b;

信息与通信工程学院

微机原理硬件实验报告

班 姓 学 序

日

级： 名： 号： 号： 期： 2012年12月

微原硬件实验

目录

一、基本的I/O实验 .................................................................................................... 4

一、实验目的........................................................................................................ 4 二、实验原理和内容............................................................................................ 4

（一）实验一：............................................................................................ 4 （二）实验二：.................

沈 阳 工 程 学 院

课 程 设 计

课程设计题目： 加法器设计

系 别 信息工程系 班级 系统本101 学生姓名 闫浩 学号 2010414113 指导教师 衣云龙、王德君 职称 讲师、工程师 起止日期：2012年5月21日起——至2012年5月26日止

沈 阳 工 程 学 院

课程设计任务书

课程设计题目： 加法器设计

系 别 信息工程系 班级 系统本101 学生姓名 闫浩 学号 2010414113 指导教师 衣云龙、王德君 职称 讲师、工程师 课程设计进行地点： 微机原理实验室 任 务 下 达 时 间：2012年5月18日

起止日期： 2012年5月21日起——至2012年5月26日止 教研室主任 王健 2012年5月18日批准

一、课程设计目的

通过课程设计使学生更进一步掌握微机原理及应用课程的有关知识，提高

通信原理硬件实验报告

实验一

一、实验名称

数字基带信号实验(AMI/HDB3) 二、实验内容

1、用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、 传号交替反转码(AMI).三阶高密度双极性码(HDB3)、整流后的AMT码及整流后的HDB3码

2、用示波器观察从HDB3/AMIT码中提取位同步信号的波形 3、用示波器观察HDB、AMI 译码输出波形 三、实验基本原理

本实验使用数字信源模块(EL-TS-M6) AMI/HDB编译码模块(EL-TS-M6). 1、数字信源

本模块是整个实验系统的发终端。本单元产生NROZ信号，信号码速率约为170. 5KB，帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码(7位巴克码110010101另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。 2、单极性码、双极性码、归零码、不归零码

对于传输数字信号来说，最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个二进制数字，即数字信号由矩形脉冲组成。

a. 单极性不归零码，无电压表示\”，恒定正电压表示”1”,每个码元时间的中间点是采样时间，判诀门限为半幅电平。

b. 双极性不归零码，”1

硬件原理图设计规范

机密

编号： 受控状态： 硬件原理图设计规范 编制：日期： 审核：日期： 批准：日期： 修订记录 日期 修订状态 修改内容 修改人 审核人 批准人

1

硬件原理图设计规范

机密

0 目录

0 1 1.1 1.2 2 3 3.1 3.2 3.3 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

目录 ........................................................................................................................... 2 概述 ........................................................................................................................... 3 背景 ..........................................................................

微机型继电保护华北电力大学电自教研室 戴志辉

1 微机保护的硬件原理 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7微机保护的构成与结构 数据采集系统的构成与工作原理 微机保护的开关量输入、输出回路 微机保护的主系统构成原理 微机保护的串行通信 微机保护的人机接口电路 微机保护的硬件设计与技术展望

1.1 微机保护的构成与结构1.1.1微机保护硬件功能结构划分 一、微机保护按功能可划分为三大部分： 1.数据采集系统 2.微机主系统 一般智能控制 3.输入/输出系统系统构成均包 含这几部分

微机主系统 来 自 电 流 互 感 器 电 压 互 感 器输入/输出系统 数据采集系统 串行通信

二、按照所采用的CPU的多少来划分1.单CPU微机保护 2. 多CPUR-M结构：一个CPU完成所有保护功能、单独设 置一管理CPU完成人机交互及通讯等功能。 nR-M结构：将一套完整的保护功能分担给多个 CPU分别完成、设置一管理CPU RR-M结构：由一个 CPU完成所有保护功能，设置 同样的CPU构成保护的双重化、设置一管理CPU Rn-M 结构：由多个 CPU 协同工作共同完成保护的 功能，设置一管理CPU微 机 保 护

1.1.2