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1、课 程 设 计;.教 学 专业班级名称同组指导教师.计算机学院计算机组成原理4 计算机科学与技术2014 2016年唐健峰黄亚军非师级计本 月5日;.1 课程设计概述1.1 计算机组成原理是计算机专业的核心专业基础课。课程设计属于设计实验，不仅锻炼了学生简单计算机系统的设计能力，而且通过设计和实现，进一步提高了分析和解决问题的能力。同时也巩固了我们对课本知识的掌握，加深了我们对知识的理解。在设计中发现问题，分析问题，最终解决问题。它体现了我们对问题的思考，充分锻炼了我们的实践能力、团队合作能力和分析和解决问题的能力。1.2 设计一个设计任务 4。
2、 二进制乘法器：输入信号： 4 位被乘数 A(A1,A2,A3,A4 ), 4位乘数 B( B1,B2,B3,B4 ),输出信号： 8 位乘积 q(q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7,q8).1.3 设计要求至少根据理论课程设计简单计算机系统的总体方案，结合实验积累和课堂知识，选择合适的芯片，设计简单的计算机系统。( 1) 制定设计方案:我们小组做的是4 位列乘法器， 4 位列乘法器主要由求补器和阵列全加器组成。( 1) 制定设计方案:我们小组做的是4 位列乘法器， 4 位列乘法器主要由求补器和阵列全加器组成。( 2) 客观要求要掌握电子逻辑学的基本内容能在设计时运用到本课程中，其次是要思维灵活遇到问题能找到合理的解决方案。小组成员要积极配合，共同实现目标。;.。
3、2 实验原理与环境2.11. 计算机组成原理的实验原理， 数字逻辑，maxplus2 是 现场可编程门阵列， 它是在 PAL、GAL 、CPLD 在可编程器件的基础上进一步开发的产品。作为专用集成电路(ASIC)该领域的半定制电路不仅解决了定制电路的不足，而且克服了原可编程器件门电路数量有限的缺点。乘数的每一位乘数，然后将每一位权值直接乘数获得部分积，并将其列为一行每一行的最后一位，与相应的乘数对齐，反映相应数的权值，并将每个部分的积数和最终相应数的权值。2.22. 实验环境2.2.1双击 maxplu2II 软件图标，启动软件(1). 新建工程， flie-。
4、new project .，存储路径选项框，指定项目存储路径并命名项目，第三行设置实体名，与项目名一致。点击OK;.( 2 )原理 入(1)建立 形 入文件在 1-16中的 File菜 的project 下 “ New”，出 1-18所示的 框;.选择“ Graphic Editor file单击后 OK”，出现图 1-19可以开始建立图形输入文件( 3) . 调入元件符号 在图 1-19 图形编辑区双击鼠标左键打开 Enter symbol对话框，如图所示 1-20 所示。 您可以在对话框中选择需要输入的元件 / 逻辑符;.号。 在该对话框你可选择需要输入的元件 / 逻辑符;.例如，您可以选择一个计数器，一个和门等；.3总体。
5.方案设计总体结构图；.;.图 3 一根据总体结构图 an 与 bn 乘积，然后对应am 与 bm 可以通过运算获得qn 最后，按照从大到小的顺序排列值qn，即计算结果。如下所示：1100*11000001100000011100是十进制*5=601. 为了进一步提高乘法的运算速度，设计方案(1)可以采用类似的人工计算方法，每一行阵列的乘数都可以送入 Y 的每一数位，而各行错开形成的每一斜列则送入被乘数的每一数位。(2)44 阵列乘法器可以由一定数量的4组成 由输入加法器组成；(3)4 多个输入加法器可以全加1 器( 74283)构成；4*4 乘法的设计主要包括以下几点。
6.以下主模块的设计3.1.设计和实现一个全加器 如下图所示：；.图 5 一位全加 器的逻辑图3.1.34位和8位求补电路设计原图：4位求补电路 如下图所示：；.图 6 四位求补电路逻辑图8位求补电路 的逻辑图，如下图所示：；.图 7 八位求补电路 的逻辑图3.1.四阵列乘法器的设计 :44 阵列乘法器 的逻辑图，如下图所示：图所示 8 4 4 阵列乘法器 的逻辑图图 9 阵列乘法器的电路原理图；.4实验过程和调试实验模拟图 :图 10仿真结果4 位*4 乘法器的模拟结果如图所示：；.图 114*4 乘法器仿真图4.主要故障及调试4.1.1故障 1这次课程。
7.设计的本质之一是设计阵列乘法器。一开始，由于课本上的设计，很多门都掉了下来，所以在模拟过程中出现了很多问题。后来，在老师的指导下，设计得到了改进，避免了很多连接错误，速度也得到了提高.1.2故障 在实验过程中，对实验的软件和装置并不十分熟悉，导致文件命名时经常出错，问题也不宜发现，在老师的提示下，我发现了问题，但后来我没有遇到类似的问题。4.1.3故障 我们在做求补电路时所做的4 但是需要8个位置的求补器 位的求补器所以我们就拿两个4 由于连接错误，导致了许多错误。后来，我们直接连接8 位的求补器解决了问题。4.1.3故障 我们在做求补电路时所做的4 但是需要8个位置的求补器 所以我们拿两个4的求补器 由于连接错误，导致了许多错误。后来，我们直接连接8 位补器解决了问题。.5 设计总结和经验5.基于对象的存储是课程设置总结。
8.为了克服基于块存储存在的诸多问题， 存储接口和结构水平的重要发展。 可根据应用负载选择优化的存储策略。做以下工作：1作：1）我们的团队负责阵列乘法器的设计。通过小组合作，我们完成了全装置、补充装置和阵列乘法器，然后完成了综合拼接工作。虽然在最后阶段出现了一些问题，但我们的团队已经掌握了设计的核心内容，以达到实验的目的。2)在本次课程设计中，我们实现了任意给定两位四位二进制的相乘运算，相乘积计算结果为8 位二进制。将移位复制的乘数对准乘数位的位置进行排列，然后将每列相加。若乘数的某一数位为0，则跳过相应的乘数， 下一个复制乘数的位置是从乘数的最高方向移动 位置。
9.3)虽然本课程的设计没有在规定的时间内完成所需的任务，但我们小组的每个成员都认真负责地设计，对组成原则有更深入的了解，学到了很多以前不知道的知识。需要总结的其他内容(修改和扩展)。5.2课程设计经验在课程设计之前，我更害怕课程设计的组成原则，毕竟，几个小实验往往做得很不令人满意，总是不能在老师规定的时间内完成，所以我担心这个糟糕的过程会给以后的大实验，即课程；.负面影响很大。 在这个实验中，我的设计主题是阵列乘法器。通过与同学的讨论和老师的交流，在老师的指导下，我解决了很多问题，从中获得了知识，进一步提高了我使用环境和工具的能力。我相信这将给我未来的学习和学习。
10.实验带来好处，实验圆满完成。本课程设计实验不仅是巩固课程知识、理论知识的良好应用和发挥，也是新知识的学习、新工具的应用和实践能力的提高，也是对个人自学能力的极大考验。在信息的快速发展和更新中，只有不断提高自学能力，人们才能接受信息时代的各种产品。在这门课上，我学到了很多课本之外的生活和做事的道理:( 1)学习是不断充实自己，不断提升自己的价值，必须不断接受和吸收新事物。( 2)合作是前进的最佳方式，现在做的只是小实验项目进入社会合作精神比自身能力更重要；；.参考文献1 王小兰，秦磊华 . 计算机组成原理实验指导和课程。
11.设计指导书 (基于 EDA 平台 ). 武汉：华中科技大学出版社， 2010 年.2 秦磊华、吴非、莫正坤 .计算机组成原理 . 北京：清华大学出版社， 2011 年.3 DAVID A.PATTERSON(美).计算机组成和设计硬件 /软件接口 (原书第 3 版).北京：机械工业出版社 . 2007 年 .4 袁春风编着 . 计算机组成和系统结构 . 北京：清华大学出版社， 2011 年.5 张志刚， FPGA 与 SOPC 设计教程 -DE2 实践 . 西安：2007年电子科技大学出版社；.1.课程设计答辩或质疑记录1232.答辩情况a)答案没有完全理解问题。
12.辩论情况差 c)理解题目清晰，问题回答基本正确 b)部分理解题目，答辩情况差d)3.课程设计报告a)内容：不完整 完整 详细 b)方案设计：比较 差 合理 非常合理 c)实现：未实现 部分实现 全部实现 d)文件格式：不规范 基本规范 规范 考勤成绩：，占总分比例 10%答辩成绩：，占总分比例 课程设计论文成绩30%： 占总分比例 课程设计总分60%:4。课程设计评论老师签字:年月日；.1. 一位全加器 FA 内部由哪些逻辑门组成？使用一个或门进位的结果Si 三个输入信号 AiBiCi 异或得到 ,信号 Ci 1 位进位 .2. 阵列乘法器算前求补器在第二题中的作用是什么？使用一个或门进位的结果Si 三个输入信号 AiBiCi 异或得到 ,信号 Ci 1 位进位 .2. 在第二个问题中，阵列乘法器的算前求补器的作用是什么？计算两个操作数A 和 B 在没有符号的乘法阵列相乘之前，先变成正整数 .3. 阵列乘法器的算后求补器是什么？当两个输入操作数的符号不一致时，将计算结果转换为带有符号位的原码.;。