文档介绍：电子信息综合实践报告
8位运算器电路设计
北华大学电气信息工程学院
目录
实****目的……………………………………………………2
运算器的国内外发展………………………………………3
FPGA的发展…………………………………………………3
运算器的设计原理…………………………………………7
运算器源程序………………………………………………13
结果分析……………………………………………………22
总结及心得体会……………………………………………22
实****目的
综合电子系统实****是电子信息类专业学生了解电子系统设计实现过程, 培养实践动手能力的实践性教学环节, 是电子信息工程等理工科专业学生一门必修的实践性课程。通过学****和实践, 可以让学生进一步接触电路板及电子产品的生产实际, 了解电子工艺生产线的流程和基本管理知识, 使学生通过设计一个课题, 巩固和加深在“FPGA技术”等课程中所学到的理论知识和实验技能, 掌握常用电子电路中的一般分析和设计方法, 熟悉 VHDL 和其他开发软件的使用方法, 提高电子电路的分析、设计和实验能力, 为以后从事生产和科研工作打下一定的基础, 为今后专业实验, 毕业设计准备必要的编程知识和操作技能。同时培养学生严谨的工作作风, 养成良好的工作****惯, 它是基本技能和知识的入门向导, 又是创新实践和创新精神的启蒙。综合电子系统实****对训练我们基本操作技能, 提高我们实际动手能力是难得的一次好机会。

二、运算器的国内外发展
(1)国外情况
在国外,电子计算器在集成电路发明后,只用短短几年时间就完成了技术飞跃,经过激烈的市场竞争,现在的计算器技术己经相当
成熟。计算器已慢慢地脱离原来的―辅助计算工具‖的功能定位,正向着多功能化、可编程化方向发展,在各个领域都得到了广泛的应用。用计算器不仅可以实现各种各样复杂的数学计算还可以用来编制、运行程序,甚至解方程组,图形计算器还可以进行图形处理。计算器内置的软件允许用户进行类似于对计算机的文件和目录管理等操作,允许用户对图形界面进行定制,同时各种新技术也被应用到计算器里使计算器功能越来越强大。可以说,计算器就是一个―微微型‖的计算机。
(2)国内情况
国内也有厂商利用计算器芯片开发新的产品,但对计算器技术的研究、计算器芯片的设计还处于起步阶段。计算器的主要功能还是在于―计算‖,不妨称之为―低档计算器‖。即便是对这种计算器,很多厂商也只从事计算器的组装、销售业务。一些IC设计公司、芯片提供商也开始研究计算器技术基于FPGA的计算器设计。
FPGA的发展
随着EDA技术的发展,使用硬件语言设计PLD/FPGA成为一种趋势。目前最主要的硬件描述语言是VHDL和Verilog HDL。 VHDL发展的较早,语法严格,而Verilog HDL是在C语言的基础上发展起来的一种硬件描述语言,语法较自由。 VHDL和Verilog HDL两者相比,VHDL的书写规则比Verilog烦琐一些,但verilog自由的语法也容易让少数初学者出错。国外电子专业很多会在本科阶段教授VHDL,在研究生阶段教授verilog。从国内来看,VHDL的参考书很多,便于查找资料,而
Verilog HDL的参考书相对较少,这给学****Verilog HDL带来一些困难。从EDA技术的发展上看,已出现用于CPLD/FPGA设计的硬件C语言编译软件,虽然还不成熟,应用极少,但它有可能会成为继VHDL和Verilog之后,设计大规模CPLD/FPGA的又一种手段。
FPGA是英文Field Programmable Gate Array的缩写,即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 FPGA采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样一个概念,内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable Logic Block)、输入输出模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。FPGA的基本特点主要有: ⅰ.采用FPGA设计ASIC电路,用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。ⅱ.FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的测试样片。ⅲ.FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。ⅳ.FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。ⅴ.FPGA采用高速CHMOS工艺,功耗低,可以与CMOS、TTL电平兼容。 FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的,因此,工作时需要对片内的RAM进行编程。用户