文档介绍：.
I / 16
课程设计报告
课程设计名称：计算机组成原理课程设计
课程设计题目：定点补码加法器的设计
院〔系：
专业：
班级：
学号：
__
指导
完成日期：
.
目字的设计输入,并最终生成网络表文件。设计实现工具包括流程引擎、限制编辑器、基片规划器、FPGA编辑器、FPGA写入器等软件。设计实现工具用于将网络表转化为配置比特流,并下载到器件。设计验证工具包括功能和时序仿真器、静态时序分析器等,可用来对设计中的逻辑关系及输出结果进行检验,并详尽分析各个时序限制的满足情况。
•COP2000集成调试软件
4 / 16
.
COP2000 集成开发环境是为COP2000 实验仪与PC 机相连进行高层次实验的配套软件,它通过实验仪的串行接口和PC机的串行接口相连,提供汇编、反编、编辑、修改指令、文件传送、调试FPGA面。其实验等功能,该软件在Windows 下运行。COP2000 。
集成开发环境界图
5 / 16
.
第2章详细设计方案
顶层方案图的设计与实现
顶层方案图实现原码输入,实现一个八位数相加,为其方便将其转换为补码进行计算。采用原理图设计输入方式完成,电路实现基于XCV200可编程逻辑芯片。在完成原理图的功能设计后,把输入/输出信号安排到XCV200指定的引脚上去,实现芯片的引脚锁定。
7 / 16
.

〔1器件的选择
由于硬件设计环境是基于伟福COP2000型计算机组成原理实验仪和XCV200实验板,故采用的目标芯片为Xilinx XCV200可编程逻辑芯片。
〔2引脚锁定
把顶层图形文件中的输入/输出信号安排到Xilinx XCV200芯片指定的引脚上去,实现芯片的引脚锁定,各信号及Xilinx 。

图形文件中的输入/输出信号
XCV200芯片引脚信号
A0
P103
A1
P102
A2
P101
A3
P100
A4
P97
A5
P96
A6
P95
E1
P94
B0
P87
B1
P86
B2
P85
B3
P84
B4
P82
B5
P81
B6
P80
E2
P79
7 / 16
.
O0
P223
O1
P222
O2
P221
O3
P220
O4
P218
O5
P217
O6
P216
O7
P78
OF
P147
、综合、适配
利用Xilinx foundation ,并最终生成网络表文件,利用设计实现工具经综合、优化、适配,生成可供时序仿真的文件和器件下载编程文件。
功能模块的设计与实现
根据课设要求,本实验共分为两个模块,其中包括求补模块,加法器模块,求补模块是把两个源码输入转换成补码,负数可以像正数一样计算,使得计算简单；加法器模块,实现两个补码相加,将两个补码相加结果在转换成源码,其中包括溢出处理,并输出结果,具体实现如下所示。
.
求补模块是将两个原码输入,将其转换成补码,本模块采用的是对2求补器的扩展,实现七位求补电路,并采用按位扫描技术来执行所需要的求补操作。令A=a….a1a0是给定的〔n+1位带符号的数,要求确定它的补码形式。进行求补的方法就是从数的最右端的a0开始,由右向左,直到找到第一个1,例如ai =1,这样,ai以右的每一个输入位,包括他自己,都保持不变,而ai以左的每一个输入位都求反,即1变0,0变1。另外C不许永远置0,当控制信号线E为1时,启动求补器的操作,当控制信号线为0时,输出将和输入相等,显然我们可以符号位来作为控制信号。。
8 / 16
.

当输入信号为00001111时,E置为0时,不启动求补器,其输出与输入相等,结果也为00001111,当输入信号依次为10011111时,由于最高位是1,也就是E=1,启动求补器,其输出从左起第一个1左边的数按位取反,右边的数包括1保持不变。,。

由于所选器件有限,加法器模块采用了两个四位的加法器实现八位的求补电路,将前四位的最高进位进到后四位的最低进位,从而实现了八位的加法运算,、

当加数取00000111