EDA课程设计：移位寄存器的设计与实现.docVIP

长沙理工大学 《计算机组成原理》课程设计报告 移位寄存器的设计与实现 课程设计任务书 计算机与通信工程学院 计算机科学与技术专业 课程名称 计算机组成原理课程设计 时间 2 学生姓名 指导老师 题 目 移位寄存器的设计与实现 主要内容： 本设计根据计算机组成原理中移位寄存器的相关知识，利用VHDL语言设计了三种不同的寄存器：双向移位寄存器、串入串出 SISO 移位寄存器、串入并出 SIPO 移位寄存器。 要求： （1）通过课题，掌握计算机的分析方法和设计方法。 （）按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和实验结果。1）课程设计设计附件（） 摘要EDA技术采用硬件描述语言VHDL进行设计进行编程软件基于VHDL语言实现了本设计的控制功能整简单，使用方便。功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。关键词1 引 言 1 1.1课程设计的目的 1 1.2 课程设计的内容 1 2 EDA、VHDL简介 2 2.1 EDA简介 2 2.2VHDL 2 2.2.3 VHDL的设计流程 3 3 移位寄存器设计过程 4 3.1设计规划 4 3.2 各模块工作原理及设计 4 3.2.1移位寄存器的工作原理 4 3.2.2双向移位寄存器的设计 4 3.2.3串入串出（SISO）移位寄存器的设计 5 3.2.3串入并出（SIPO）移位寄存器的设计 7 4 系统仿真 8 4.1双向移位寄存器仿真图分析 8 4.2串入串出（SISO）移位寄存器仿真图分析 8 4.3串入并出（SIPO）移位寄存器仿真图分析 8 结束语 10 致 谢 11 参考文献 12 1 引 言 随着发展， 1.1课程设计的目的 在计算机中常要求寄存器有移位功能。如在进行乘法时，要求将部分积右移；在将并行传送的数转换成串行数时也需要移位。因此，移位寄存器的设计是必要的。 本次设计的目的就是，EDA技术，并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想，通过学习的VHDL语言结合知识理论联系实际，掌握所学的课程知识1.2 课程设计的内容 本课程设计是关于移位寄存器的设计，它不仅具有存储代码的功能，而且还有左移、右移、并行输入及保持等功能。本设计根据功能的不同，设计了三种移位寄存器。 1 双向移位寄存器。 2 串入串出 SISO 移位寄存器。 3 串入并出 SIPO 移位寄存器。 2 EDA、VHDL简介 2.1 EDA简介 EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可*性，减轻了设计者的劳动强度。VHDL的简介VHDL Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language ，翻译成中文就是超高速集成电路硬件描述语言。因此它的应用主要是应用在数字电路的设计中。诞生于1982年。自IEEE公布了VHDL的标准版本，IEEE-1076（简称87版 之后，各EDA公司相继推出了自己的VHDL设计环境，或宣布自己的设计工具可以和VHDL接口。此后VHDL在电子设计领域得到了广泛的接受，并逐步取代了原有的非标准的硬件描述语言。1993年，IEEE对VHDL进行了修订，从更高的抽象层次和系统描述能力上扩展VHDL的内容，公布了新版本的VHDL，即IEEE标准的1076-1993版本，（简称93版）。现在，VHDL和Verilog作为IEEE的工业标准硬件描述语言，又得到众多EDA公司的支持，在电子工程领域，已成为事实上的通用硬件描述语言。有专家认为，在新的世纪中，VHDL于Verilog语言将承担起大部分的数字系统设计任务。 VHDL语言的特点（1）与其他的硬件描述语言相比，VHDL具有更强的行为描述能力，从而决定了他成为系统设计领域最佳的硬件描述语言。强大的行为描述能力是避开具体的器件结构，从逻辑行为上描述和设计大规模电子系统的重要保证。（2）VHDL丰富的仿真语句和库函数，使得在任何大系统的设计早期就能查验设计系统的功能可行性，随时可对设计进行仿真模拟。（3）VHDL语句的行为描述能力和程序结构决定了他具有支持大规模设计的分解和已有设计的再利用功能。符合市场需求的大规模系统高效，高速的完成必