1、移位相加8位硬件乘法器電路設計實驗五 移位相加8位硬件乘法器電路設計一、實驗目的：學習應用移位相加原理設計8位乘法器。二、原理說明：該乘法器是由8位加法器構成的以時序方式設計的8位乘法器。其乘法原理是: 乘法通過逐項移位相加原理來實現(xiàn)，從被乘數(shù)的最低位開始，若為1，則乘數(shù)左移 后與上一次的和相加;若為0，左移后以全零相加，直至被乘數(shù)的最高位。從圖10- 2的邏輯圖及其乘法操作時序圖圖10-1（示例中的相乘數(shù)為9FH和FDH ）上可以清 楚地看出此乘法器的工作原理。圖10-2中，START信號的上跳沿及其高電平有兩 個功能，即16位寄存器清零和被乘數(shù)A7.0向移位寄存器SREG8B加載;它的低

2、電平則作為乘法使能信號。CLK為乘法時鐘信號。當被乘數(shù)被加載于8位右移寄存 器SREG8B后，隨著每一時鐘節(jié)拍，最低位在前，由低位至高位逐位移出。當為1 時，1位乘法器ANDARITH打開，8位乘數(shù)B7.0在同一節(jié)拍進入8位加法器，與 上一次鎖存在16位鎖存器REG16B中的高8位進行相加，其和在下一時鐘節(jié)拍的上 升沿被鎖進此鎖存器。而當被乘數(shù)的移出位為0時，與門全零輸出。如此往復，直 至8個時鐘脈沖后，最后乘積完整出現(xiàn)在REG16B端口。在這里，1位乘法器 ANDARITH的功能類似于1個特殊的與門，即當ABIN為1 ?時，DOUT直接輸出 DIN，而當 ABIN 為”0?時，DOUT 輸出

3、全“00000000”。1口民 wWQlsLlI.QiK斗?監(jiān)才FL 航LiLtliii a丈略7ogg- GLKnl_JL_TL酢職1|-SF陽.MA.-JIro3 UT1K. CTOC If 呻阻；%仙己德】圖10-1 8位移位相加乘法器運算邏輯波形圖圖10-2 8位乘法器邏輯原理圖【例10-1】LIBRARY IEEE; 8位右移寄存器USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY SREG8B ISPORT ( CLK : IN STD_LOGIC; LOAD : IN STD_LOGIC;DIN : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)

4、; QB : OUT STD_LOGIC );END SREG8B;ARCHITECTURE behav OF SREG8B ISSIGNAL REG8 : STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); BEGIN PROCESS (CLK, LOAD)BEGINIF LOAD = 1 THEN REG8 = DIN;ELSIF CLKEVENT AND CLK = 1 THENREG8(6 DOWNTO 0) = REG8(7 DOWNTO 1); END IF;END PROCESS;QB = REG8(0);-輸出最低位END behav;【例10-2】LIBRARY IE

5、EE; -8 位加法器USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY ADDER8 ISPORT(B, A : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);S : OUT STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0) ); END ADDER8; ARCHITECTURE behav OF ADDER8 ISBEGINS = 0&A + B ;END behav;【例10-3】LIBRARY IEEE; -1 位乘法器USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;E

6、NTITY ANDARITH IS 選通與門模塊PORT ( ABIN : IN STD_LOGIC;DIN : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);DOUT : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) ); END ANDARITH;ARCHITECTURE behav OF ANDARITH ISBEGINPROCESS(ABIN, DIN)BEGINFOR I IN 0 TO 7 LOOP 循環(huán)，完成8位與1位運算DOUT(I) = DIN(I) AND ABIN;END LOOP;END PROCESS; END behav;【例1

7、0-4】LIBRARY IEEE; -16位鎖存器/右移寄存器USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY REG16B ISPORT ( CLK,CLR : IN STD_LOGIC;D : IN STD_LOGIC_VECTOR(8 DOWNTO 0); Q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0) ); END REG16B;ARCHITECTURE behav OF REG16B ISSIGNAL R16S : STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0); BEGIN PROCESS(CLK, CLR)BEGINIF

8、 CLR = 1 THEN R16S 0);-清零信號 ELSIFCLK,EVENT AND CLK = 1THEN -時鐘到來時，鎖存輸入值，并右移低8R16S(6 DOWNTO 0) = R16S(7 DOWNTO 1);-右移低 8 位R16S(15 DOWNTO 7) = D;-將輸入鎖到高 8 位END IF;END PROCESS;Q = R16S;END behav;三、實驗內(nèi)容：1、根據(jù)給出的乘法器邏輯原理圖及其各模塊的VHDL描述，在MAX+plusII 上 完成全部設計，包括編輯、編譯、綜合和仿真操作等。以87H乘以F5H為例，進行 仿真，對仿真波形作出詳細解釋，包括對8個

9、工作時鐘節(jié)拍中，每一節(jié)拍乘法操作 的方式和結果，對照波形圖給以詳細說明。2、編程下載，進行實驗驗證。實驗電路可選擇附圖1-3, 8位乘數(shù)和被乘數(shù)可分別用鍵2、鍵1、鍵4和鍵3輸入;16位乘積可由4個數(shù)碼管顯示;用鍵8輸入CLK,鍵7輸入START。詳細觀察每一時鐘節(jié)拍的運算結果，并與仿真結果進行比 較。3、乘法時鐘連接實驗系統(tǒng)上的連續(xù)脈沖，如clock0，設計一個此乘法器的控 制模塊，接受實驗系統(tǒng)上的連續(xù)脈沖，如clock0，當給定啟動/清0信號后，能自 動發(fā)出CLK信號驅(qū)動乘法運算，當8個脈沖后自動停止。四、思考題：用MAX+plusII進行優(yōu)化設計后，具體說明并比較組合電路乘法器與本乘法器

10、 的邏輯資源占用情況和運行速度。五、實驗報告：-1至10-4，詳細分析圖10-2中個模塊的邏輯功能，及其它們根據(jù)例10工作原理，詳細記錄并分析實驗2和實驗3的過程和結果，完成實驗報告。下面是贈送的保安部制度范本，不需要的可以編輯刪除謝謝！保安部工作制度一、認真貫徹黨的路線、方針政策和國家的法津法觃，按照#年度目標的要 求，做好#的安全保衛(wèi)工作，保護全體人員和公私財物的安全，保持#正常的經(jīng) 營秩序和工作秩序。二、做好消防安全工作，認真貫徹“預防為主”的方針，教育提高全體人員的消 防意識和防火知識，配備、配齊#各個樓層的消防器材，管好用好各種電器設備， 確保#各通道暢通,嚴防各種災害事故的發(fā)生。三

11、、嚴格貫徹值班、巡檢制度，按時上崗、到崗，加經(jīng)對重要設備和重點部位的 管理，防止和打擊盜竊等各種犯罪活勱，確保#內(nèi)外安全。四、加強保安隊部 建設，努力學習業(yè)務知識，認真貫徹法律法觃，不斷提高全體保安人員的思想素質(zhì)和 業(yè)務水平，勤奮工作，秉公執(zhí)法,建設一支思想作風過硬和業(yè)務素質(zhì)精良的保安隊 伍。11、保持監(jiān)控室和值班室的清潔干凈,天天打掃，窗明地凈。12、服從領導安排，完成領導交辦任務。5、積極撲救?；鹁跗痣A段，要全力自救。防止蔓延，盡快撲滅,要正確使用滅 火器，電器，應先切斷電源。6、一旦發(fā)生火災,應積極維護火場秩序，保證進出道路暢通?？垂軗尵戎匾?資,疏散危險區(qū)域人員。九、協(xié)同本部門或其

12、他部門所進行的各項工作進行記錄。保安員值班操作及要求一、交接崗1、每日上午9時和下午19時 為交接崗。2、交接崗時將當班所接納物品清點清楚，以及夜班所發(fā)生的情況未得到解決的 需面匯報。檢查值班室內(nèi)外的衛(wèi)生狀況，地面無紙屑，桌面無雜物，整齊清潔。二、執(zhí)勤1、7:50 8:10、13:50 14:10 立崗迎接上班人員；12:00 12:20、18:00 18:20立崗送下班人員。2、值勤時做到遇見領導立崗，檢查物品立崗，外來人員進出立崗。3、門衛(wèi)室 值勤時，應做到坐姿端正，注規(guī)監(jiān)規(guī)器的勱態(tài)，做好接待工作，值勤期間不看書報電規(guī), 聽收音機。不不無關人員聊天，勸阻無關人員不要在門衛(wèi)室寄存物品或打電話，禁止 打瞌睡。4、維持門口秩序，使之保持暢通。5、熟記消防，報警，救護及內(nèi)部聯(lián)系電話。三、巡邏巡邏是防盜及發(fā)現(xiàn)#有不安全因素的重要措施。1、每天按照巡檢制度定時輪流巡邏。2、巡邏時思想集中，保持高度警惕,不吸煙，不不無關人員閑聊，開將每一點所 發(fā)生情況記錄清楚，巡邏時做到勤走勱，勤思考,勤觀察。發(fā)現(xiàn)問題及時報告。3、 白天加強對觀眾區(qū)、辦公區(qū)及樓道的巡邏,夜晚以機房為重點進行檢查，每晚零點之 后巡查不少于兩次。四、防火工作1、嚴格門衛(wèi)制度，嚴禁無