杭电多功能ALU设计

多功能ALU的设计和实现——附VHDL源码（中） 2010年01月20日 星期三 12:13 转载请注明出处：

http://hi.http://www.wodefanwen.com//ouwennuan/blog/item/79943c32afdcbc48ad4b5fed.html alu74181.vhd(74181ALU芯片) library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all; entity alu74181 is

port( );

--m为控制端,cn为最低位的进位输入 m,cn : in std_logic;

--s0~s3为控制参数,a0~a3、b0~b3为输入信号 s,a,b : in std_logic_vector(3 downto 0);

--g为进位发生输出,p为进位传送输出,co为本片的最后进位输出 g,p,co : out std_logic; --f0~f3为输出信号

f : out std_logic_vector(3 downto 0)

end alu74181;

architecture s_alu74181 of alu74181 is

数字逻辑设计实验报告

ALU的设计与实现

摘要：

本实验基于vhdl语言设计一个基本的ALU，并使用FPGA完成两个四位二进制数的加、减、乘及左右移位功能，使用软件modelsim进行了仿真波形检验，补充部分为了避免使用PPGA会产生按键抖动，而使用chipscope和开发平台测量ALU的功能。 一．实验目的：

1.熟悉数字电路中流水的概念

2.设计一个基本的ALU，使其具有要求的运算功能 3.进一步熟悉VHDL语言的编程 二．实验要求：

（1） 用FPGA完成两个四位数的加、减、乘及移位功能； (2) 编写ALU的VHDL代码，并通过Modelsim仿真测试； (3) 用chipscope和开发平台测量ALU的功能

三、实验方案及原理： 实验方案：

我们的总体思路就是分别设计出加法、减法、左右移位、乘法部分，最后设计选择器部分来进行运算形式的选择控制。

实验设计难点在于：一是流水的设计，二是乘法器的设计。乘法器的设计比较简单，还是通过加法器来构造，只不过是连线要比以前的复杂一些。

流水的设计是要求在输入输出端口分别设计出一个触发器，达到延时的效果，来实现流水的功能。

实验原理及系统架构：

1）加法器：

加法器的设计要求

多功能电煮锅的特点

一．多种功能——美味不重样

多功能电煮锅具有热奶、烧开水、煮粥、泡面、火锅、点心、炖汤、蒸水单等功能，使得美食不腻烦，菜式不重样，身体更健康。

二．大容量设计——延缓溢锅现象

1）1.8L大容量锅身：在锅身容量设计当中，美苏经过数月的消费调研，在考虑到消费者的使用习惯、使用体验、饮食心得后，决定采用1.8L大容量电煮锅内胆，延缓了消费者目前因为锅身容量太小而溢锅的痛处，以及每次烹调份量过小尴尬。

2）特配加高50%蒸笼：为迎合各大消费者的使用喜好，在蒸笼方面做出了修改，将不锈钢蒸笼比普通电煮锅蒸笼加高50%，使得蒸煮容积更大。

二．安全可靠——四重安全保护系统

美苏电煮锅以简单操作的取代其他厨房电器的同时，也为自身安全考虑周全。

1）一重安全保护：内胆采用食品级304不锈钢，具有优良的不锈耐

腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能，为消费者的健康打下厚实的基础。

2）二重安全保护： 采用防干烧系统，安装温度105度的过热保护热元件。当电煮锅干烧时，温度达到105度时，热元件立刻跳开，使与主电路串联的触电断电，保护了电煮锅不会烧坏起火，保证用户的安全。

3）三重安全保护：防高温机制，采用业内先进的防高温熔断体

多功能电煮锅的特点

一．多种功能——美味不重样

多功能电煮锅具有热奶、烧开水、煮粥、泡面、火锅、点心、炖汤、蒸水单等功能，使得美食不腻烦，菜式不重样，身体更健康。

二．大容量设计——延缓溢锅现象

1）1.8L大容量锅身：在锅身容量设计当中，美苏经过数月的消费调研，在考虑到消费者的使用习惯、使用体验、饮食心得后，决定采用1.8L大容量电煮锅内胆，延缓了消费者目前因为锅身容量太小而溢锅的痛处，以及每次烹调份量过小尴尬。

2）特配加高50%蒸笼：为迎合各大消费者的使用喜好，在蒸笼方面做出了修改，将不锈钢蒸笼比普通电煮锅蒸笼加高50%，使得蒸煮容积更大。

二．安全可靠——四重安全保护系统

美苏电煮锅以简单操作的取代其他厨房电器的同时，也为自身安全考虑周全。

1）一重安全保护：内胆采用食品级304不锈钢，具有优良的不锈耐

腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能，为消费者的健康打下厚实的基础。

2）二重安全保护： 采用防干烧系统，安装温度105度的过热保护热元件。当电煮锅干烧时，温度达到105度时，热元件立刻跳开，使与主电路串联的触电断电，保护了电煮锅不会烧坏起火，保证用户的安全。

3）三重安全保护：防高温机制，采用业内先进的防高温熔断体

综合课程设计报告

题 目 学 院 专 业 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期

光隔型AC/DC开关电源稳压系统设计

自动化学院 电气工程与自动化

张卫、孟明 2013年 6 月

一、课程设计目的

◆ 加强工程实践能力——锻炼 ◆ 培养知识综合运用——能力

本课程设计的重点是围绕着控制系统的建模、分析、校正（确定调节律）及系统的实现技术等环节进行，着重培养学生具有综合运用已学的《自动控制原理》、《模拟电子》、《数字电子》、《电力电子技术》及控制系统MATLAB仿真等知识，分析、设计简单控制系统的初步能力，并具有运用EDA软件——Protel99se，规范地绘制电路原理图的基本能力。

二、课程设计题目与要求

题目1、光隔型AC/DC开关电源稳压系统设计 A、主要参数：

（1）输入：220（175～264）VAC、50Hz； （2）输出：36VDC； 额定功率：600W； 负载率：（10-100）%；

（3）其他：调制频率200KHz；L=75μH、C=680μF B：主电路方案：全桥式（MOSFET）

三、数学建模与调节器参数计算

1、开关电源控制系统的

数字逻辑电路 课内仿真实验

第六章 QuartusII原理图设计初步

一、实验目的：初步了解学习使用Quartus||软件进行电路自动化设计。 二、实验仪器：Quartus||软件。 三、实验内容：

6-1 用Quartus||库中的宏功能模块74138和与非门实现指定逻辑函数

按照6.3节和6.4节的流程，使用Quartus||完整图6-2电路的设计，包括：创建工程，在原理图编辑窗中绘制此电路，全程编译，对设计进行时序仿真，根据仿真波形说明此电路的功能，引脚锁定编译，编程下载于FPGA中进行硬件测试。最后完成实验报告。 1、原理图

2、波形设置

3、仿真波形

6-2 用两片7485设计一个8位比较器

用两片4位二进制数值比较器7485串联扩展为8位比较器，使用Quartus||完成全部设计和测试，包括创建工程、编辑电路图、全程编译、时序仿真及说明此电路的功能、引脚锁定、编程下载，进行硬件测试。最后完成实验报告。

1、 原理图

2、 波形设置

3、 波形仿真

6-3 设计8位串行进位加法器

首先根据图4-33，用半加器设计一个全加器元件，然后根据图4-34，在顶层设计中用8个1位全加器构成8位串行进位加法器。给出时序仿真波形并说明之，引脚锁定

摘要

蔬菜是人体必需的一种营养成分，食用的方式更是多种多样。因此把蔬菜加工成各种形状，如条状、片状等样式，单靠人工来完成既费时费力又不好加工。目前，多功能切菜机大多数都是价格比较昂贵的大型设备，不适合农民、个体、小型工厂的食品加工和生产。为了克服这样的缺点，本次设计在查阅了大量相关材料的基础上，进行多功能切菜机的设计，经过各种理论计算、校核，设计了一种小型多功能切菜机。主要由进料斗、下料斗、切削刀、刀盘及电动机组成，其工作的原理是利用根茎类蔬菜的重力作用实现进料，通过切削刀旋转将下料斗中的蔬菜切成片状或丝状，最后成品从出料口出来。实现了能够连续进料和出料，可调节形状、大小尺寸，具有生产效率高、功耗低、加工质量好等多个优点。 本次的设计就是多功能切菜机的设计，通过对多功能切菜机进行结构设计，以及其中的标准件进行选型设计，大大提高了它的稳定性。相信此次设计的多功能切菜机的出现将会大大提高食品菜肴的自动化程度和质量，为食品工业的生产以及人民生活水平的提高能够带来显著的进步，同时也在一定的程度上推进了机械工业的持续发展。

关键词：机械产品；多功能切菜机；制造；主题

II

Abstract

Vegetables are a kind o

济南职业学院

毕业设计（论文）

题 目： 新型多功能数字闹钟设计

系 部： 电子工程系 专 业： 电气自动化 学 号： 201008023113 学生姓名： 王依鹏 指导教师： 杨瑞萍 职 称： 副教授

二O一三年四月二十七日

济南职业学院

毕业论文（设计）任务书

课题名称：__ 新型多功能数字闹钟设计

系 部： 电子工程系 专 业： 电气自动化 姓 名： 王依鹏 学 号：___ 201008023113 指导教师： 杨瑞萍

二

O一三年一月八日

2

一、毕业论文（设计）的目的与要求： 毕业设计（论文）是教学过程中最后一个重要

目 录

摘要 ................................................................ 1 关键词 .............................................................. 1 1 前言 ............................................................. 2 1.1 方案确定与分析 ................................................. 2 1.2 设计要求 ....................................................... 2 1.3 整体结构 ....................................................... 3 1.3.1 手臂锻炼机构及机架 ........................................... 3 1.3.2 腿部锻炼机构 ...

实验三 ALU与ALU控制器设计 姓名：葛鑫

学号：091220033 邮箱：xingenju@163.com

一、实验目的

1、了解并掌握ALU的工作原理和ALU所要完成的算术运算与逻辑运算。 2、掌握ALU控制器的工作原理和作用。

二、实验设备

1、装有Quartus II的计算机一台。 2、Altera DE2-70开发板一块。

三、实验任务

1、用Verilog HDL语言戒VHDL 语言来编写，实现MIPS32位的ALU及ALU的控制器，使其能够支持基本的指令。

2、用Verilog HDL语言戒VHDL 语言来编写，实现RAM32位的ALU及ALU的控制器，使其能够支持基本的指令。

四、实验原理与电路图

1、MIPS中ALU控制器的原理

在MIPS中，ALU可执行的功能与操作如下表，需要三位控制信号：

除运算结果result_final，ALU还输出信号zero, less，overflow， carry分别表示运算结果是否为0，两数比较是大还是小，是否有溢出，以及是否有进位，以用于某些判断指令。

为提高ALU的控制效率，ALU采用两级控制