170 likes | 801 Views
实例一 QUARTUS II 8 位加法器的设计. 八位加法器设计. 在设计之前,我们先来熟悉一下怎样在 Quartus II 环境下怎样建立工程。 *首先建立工作库目录,以便存储工程项目设计文件。 *在建立了文件夹后就可以将设计文件通过 Quartus II 的文本编辑器编辑并存盘,步骤如下: ( 1 )新建一个文件夹。首先可以利用 Windows 资源管理器,新建一个文件夹。这里本项设计的文件夹取名为 ADDER8B ,在 D 盘中,路径为 d:DXB 。. 八位加法器设计.
E N D
八位加法器设计 在设计之前,我们先来熟悉一下怎样在Quartus II环境下怎样建立工程。 *首先建立工作库目录,以便存储工程项目设计文件。 *在建立了文件夹后就可以将设计文件通过 Quartus II 的文本编辑器编辑并存盘,步骤如下: (1)新建一个文件夹。首先可以利用Windows 资源管理器,新建一个文件夹。这里本项设计的文件夹取名为ADDER8B,在D 盘中,路径为d:\DXB。
八位加法器设计 (2)输入源程序。打开QuartusII,选择菜单File→New。在New 窗口中的Device Design Files 中选择编译文件的语言类型,这里选择“VHDL File”(如图1-1 所示)。然后在VHDL 文本编译窗中输入8位加法器的源程序。 (3)文件存盘。选择File→Save As 命令,找到已设立的文件夹d:\DXB,存盘文件名应该与实体名一致,即DXB.vhd。当出现问句“Do you want to create… ”时,单击“是”按钮,则直接进入创建工程流程。 注意
八位加法器设计: 图1-1
创建工程 (1)打开建立新工程管理窗。选择菜单File→New Preject Wizard 命令,即弹出“工程设置”对话框 单击此对话框最上一栏右侧的“… ”按钮,找到文件夹d:\cnt10b,选中已存盘的文件cnt10.vhd(一般应该设顶层设计文件为工程),再单击“打开”按钮,即出现如图4-2 所示的设置情况。其中第一行的d:\cnt10b 表示工程所在的工作库文件夹;第二行的cnt10 表示此项工程的工程名,工程名可以取任何其他的名,也可直接用顶层文件的实体名作为工程名,在此就是按这种方式取的名;第三行是当前工程顶层文件的实体名,这里即为cnt10。
创建工程 (2)将设计文件加入工程中。单击下方的Next 按钮,在弹出的对话框中单击File 栏的按钮,将与工程相关的所有VHDL 文件(如果有的话)加入进此工程,即得到如图所示的情况。此工程文件加入的方法有两种:第 1 种是单击Add All 按钮,将设定的工程目录中的所有VHDL 文件加入到工程文件栏中;第2 种方法是单击“Add … ”按钮,从工程目录中选出相关的VHDL 文件。
设计思路 并行进位 多位加法器的构成方式 串行进位 *设有进位产生逻辑 *运算速度快 *占用更多资源 *将全加器级联而成 *运算速度较慢 *占用资源较少
4位二进制并行加法器和串行级联加法器所占空间相当,考虑到时间和空间问题,本设计中的8位二进制加法器由两个4位二进制并行加法器级联而成。4位二进制并行加法器和串行级联加法器所占空间相当,考虑到时间和空间问题,本设计中的8位二进制加法器由两个4位二进制并行加法器级联而成。 • 首先,我们来分析4位并行加法器的原理图和源程序代码:
4位加法器原理图 低位进位 和 溢出进位 加数 被加数
4位二进制并行加法器的源程序ADDER4B.VHD 注意:文件名取为实体名,扩展名为.vhd 库文件的使用 定义输入端口 定义输出端口 定义一个名字为ART的结构体 因为两个4位二进制相加,可能产生进位。所以必须将4位加数和被加数扩充为5位,为进位提供空间 实体:描述了各信号端口的性质 C4:低位来的进位(输入端口) A4:4位加数(输入端口) B4:4位被加数(输入端口) S4:4位和(输出端口) CO:4位输出(输出端口)
了解完4位二进制并行加法器的工作原理之后,我们再来分析8位二进制加法器就容易很多了。基本的逻辑框架都差不多,只是创建的结构体内要对原件ADDER4B进行调用。了解完4位二进制并行加法器的工作原理之后,我们再来分析8位二进制加法器就容易很多了。基本的逻辑框架都差不多,只是创建的结构体内要对原件ADDER4B进行调用。 • 下面我们来详细的分析如何将两个4位二进制并行加法器级联而成8位二进制加法器。
4位加法器级联成8位加法器 进位 8位和 8位加数 溢出进位 8位被加数
8位二进制加法器的源程序ADDER8B.VHD 类似于4位二进制加法器,8位二进制也要定义一个实体,名为ADDER8B 对调用的元件ADDER4B的界面端口进行定义 安装一个4位二进制加法器U1 安装另外一个4位二进制加法器U2
8位二进制加法器可以由两个4位二进制加法器级联而成,由此,我们也可以类似的设计16位二进制加法器、32位二进制加法器。只要将已有的元件级联在一起就行了。8位二进制加法器可以由两个4位二进制加法器级联而成,由此,我们也可以类似的设计16位二进制加法器、32位二进制加法器。只要将已有的元件级联在一起就行了。