【正文】 0: {cout,D}=A+B。b01:{cout,D}=A+B。b10: {cout,D}=AB。b11:{cout,D}=AB。八、實驗數(shù)據(jù)及結果分析：電路圖如圖二、三所示：圖二圖三 圖三中，當輸入為01時，發(fā)現(xiàn)指示燈結果如為D[3:0]=1111 且cout=1。九、總結、改進建議及心得體會：通過本次實驗，我不僅完成了Verilog HDL語言從書本知識到實踐的轉化，同時也加深了對計算機CPU中的ALU模塊的各種功能的了解?？傮w來說，這次實驗是非常有收獲的。2．掌握存儲器的字擴展和位擴展方法。4．了解存儲器種類、工作原理和特點。我們首先需要把兩塊16*4的模塊連接在一起擴展為一塊16*8的存儲器模塊，再對兩塊16*8的模塊進行字擴展，最終把它們擴展為一塊32*8的靜態(tài)存儲器模塊。其中：32表示地址的尋址空間大小，8表示數(shù)據(jù)單元的位數(shù)。2．利用16X4存儲器模塊，如何通過級連實現(xiàn)32X8的存儲器的功能。數(shù)據(jù)的輸出：指示燈顯示。讀：低有效。六、實驗器材：PC機、Xilinx 集成開發(fā)壞境、pq208芯片一塊七、實驗步驟：把兩塊16*4的存儲器模塊位擴展為16*8的存儲器模塊；繼續(xù)把兩塊16*8的存儲器模塊字擴展為一塊32*8的存儲器模塊；在Xilinx 集成開發(fā)壞境中把寫好的實驗代碼保存；將模塊中使用到的開關與pq208的各個引腳的標號對應起來，將所需的開關與pq208的對應引腳用電線連接起來，之后將驗證正確的代碼下載到pq208芯片中；根據(jù)實驗要求操作各開關，對存儲器進行讀寫操作并觀察指示燈的結果以驗證實驗的正確性；實驗代碼如下： 16*4存儲器設計模塊module ram16_4(din,addr,wr,rd,cs,dout)。parameter A_WIDTH = 4。//D[3:0] input[A_WIDTH1:0] addr。output[D_WIDTH1:0]dout。//16*4wire [D_WIDTH1:0] dout。bzzzz。input[4:0] ad。input wr,rd,cs。ram16_4 m1(.din(d[3:0]),.addr(ad[3:0]),.wr(wr),.rd(rd),.cs(ad[4]|cs),.dout(dout[3:0]))。endmodule32*8存儲器設計模塊module ram32_8(d,ad,wr,rd,cs,dout)。input[7:0] d。output[7:0] dout。ram16_8 ram16_8_2(.d(d[7:4]),.ad(ad[3:0]),.wr(wr),.rd(rd),.cs(~ad[4]|cs),.dout(dout[7:4]))。在驗證實驗結果的環(huán)節(jié)，自己動手操作對存儲器模塊進行讀寫操作也使我對于存儲器這個計算機的重要組成部分有了一個更加感性的認識，對于它的尋址方式，片選邏輯等機制都有了更深層次的掌握。實驗要求：利用CPTH 實驗儀上的K16..K23 開關做為DBUS 的數(shù)據(jù)，其它開關做為控制信號，將數(shù)據(jù)寫入寄存器，這些寄存器包括累加器A，工作寄存器W，數(shù)據(jù)寄存器組R0..R3，地址寄存器MAR，堆棧寄存器ST，輸出寄存器OUT。74HC574 的功能如下：系統(tǒng)清零和手動狀態(tài)設定：K23K16開關置零，按[RST]鈕，按[TV/ME]鍵三次，進入“Hand......”手動狀態(tài)。放開STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)55H被寫入A寄存器。注意觀察：，也就是CK的上升沿數(shù)據(jù)被打入。讀寄存器置控制信號為：K1K10為01，KK0為00時，讀R0，這時寄存器R0 的紅色輸出指示燈亮，R0 寄存器的數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。將K14(MAROE)置為1，關閉MAR輸出。放開STEP鍵，CK由低變高，產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)34H被寫入ST 寄存器。連接線表按住STEP脈沖鍵，CK由高變低，這時寄存器W 的黃色選擇指示燈亮，表明選擇W寄存器。置下表的控制信號，檢驗運算器的運算結果注意觀察：運算器在加上控制信號及數(shù)據(jù)(A,W)后，立刻給出結果，不須時鐘。了解程序執(zhí)行過程中順序和跳轉指令的實現(xiàn)方法。當RST = 0 時，PC 記數(shù)器被清0當ELP=1 時，LDPC=1，不允許PC被預置 當ELP=0 時，LDPC 由IR3，IR2，Cy，Z確定 當IR3 IR2 = 1 X 時，LDPC=0，PC 被預置當IR3 IR2 = 0 0 時，LDPC=非Cy，當Cy=1時，PC 被預置 當IR3 IR2 = 0 1 時，LDPC=非Z，當Z=1 時，PC 被預置 連接線表每置控制信號后，按一下STEP鍵，觀察PC的變化。實驗要求：利用CPTH 實驗儀上的K16..K23 開關做為DBUS 的數(shù)據(jù)，其它開關做為控制信號，實現(xiàn)程序存儲器EM 的讀寫操作。存儲器EM 通過一片74HC245 與數(shù)據(jù)總線相連。存儲器EM 的數(shù)據(jù)輸出直接接到指令總線IBUS，指令總線IBUS 的數(shù)據(jù)還可以來自一片74HC245。實驗1：PC/MAR 輸出地址選擇置控制信號為：0，二進制開關K23K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)01H 置控制信號為：按STEP鍵, 將地址1 寫入MAR將數(shù)據(jù)22H寫入EM[1] 二進制開關K23K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)22H 置控制信號為：按STEP鍵，將數(shù)據(jù)22H寫入EM[1] 實驗3：存儲器EM 讀實驗 將地址0 寫入MAR 二進制開關K23K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)00H 置控制信號為：按STEP鍵, 將地址0 寫入MAR5實驗4：存儲器打入IR指令寄存器/uPC實驗 將地址0寫入MAR 二進制開關K23K16用于DBUS[7:0]的數(shù)據(jù)輸入，置數(shù)據(jù)00H置控制信號為：按STEP鍵，將地址0寫入MAR讀EM[0]，寫入IR及uPC置控制信號為：EM[0]被讀出：11H 按STEP鍵，將EM[0]寫入IR及uPC，IR=11H，uPC=10H7實驗五 微程序存儲器uM 實驗實驗目的：了解微程序控制方式模型機的基本工作原理。實驗要求：利用CPTH 實驗儀上的開關做為控制信號，實現(xiàn)微程序存儲器uM 的輸出功能。存儲器的地址由uPC 提供, 片選及讀信號恒為低, 始終輸出uPC 指定地址單元的數(shù)據(jù)。uM 輸出uM[1]的數(shù)據(jù)按一次STEP脈沖鍵，CK產(chǎn)生一個上升沿，數(shù)據(jù)uPC 被加一