4位陣列乘法器

目錄目錄一、設(shè)計(jì)題目二、設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)過程3.1設(shè)計(jì)原理3.2器件選擇3.3邏輯原理3-4陣列乘法器的邏輯原理3.5時(shí)序圖四、設(shè)計(jì)心得參考文獻(xiàn)4位陣列乘法器一、設(shè)計(jì)題目4位陣列乘法器二、 設(shè)計(jì)目的計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)屬于設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),不僅鍛煉學(xué)生簡單計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力，而且通過進(jìn)行設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步提高分析和解決問題的能力。同時(shí)也鞏固了我們對(duì)課本知識(shí)的掌握，加深了對(duì)知識(shí)的理解。在設(shè)計(jì)中我們發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，到最終的解決問題。凝聚了我們對(duì)問題的思考，充分的鍛煉了我們的動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、分析解決問題的能力。三、 設(shè)計(jì)過程3.1設(shè)計(jì)原理陣列乘法器是類似于人工計(jì)算(如圖1.1所示)的方法，乘數(shù)與被乘數(shù)都是二進(jìn)制數(shù)。所以可以通過乘數(shù)從最后一位起一個(gè)一個(gè)和被乘數(shù)相與，自第二位起要依次向左移一位，形成一個(gè)陣列的形式。這就可將其看成一個(gè)全加的過程，將乘數(shù)某位與被乘數(shù)某位與完的結(jié)果加上乘數(shù)某位的下一位與被乘數(shù)某位的下一位與完的結(jié)果再加上前一列的進(jìn)位進(jìn)而得出每一位的結(jié)果。一個(gè)陣列乘法器要完成X.Y乘法運(yùn)算(X=X4X3X2X1,Y=Y4Y3Y2Y1)。陣列的每一行送入乘數(shù)Y的每一位數(shù)位，而各行錯(cuò)開形成的每一斜列則送入被乘數(shù)的每一數(shù)位。陣列乘法器是由十六個(gè)模塊組成，每一個(gè)模塊構(gòu)包括一個(gè)與門和一位全加器。1011X1 101101100001011101110001111圖1人工計(jì)算乘法示例

3.2器件選擇由于硬件環(huán)境基于QUARTUSII的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的，采用芯片74283,與門完成4位陣列乘法器。（如下圖2）」74283LCINA1B1 SUM1—A2SUM2—3-B2SUM3I—A3SUM4——B3COUT—--A4—B4T5t24BfT^DDERr器件74283為加法器圖24位陣列乘法器所使用芯片3.3邏輯原理由小器件單元模塊到最終陣列乘法器大模塊的實(shí)現(xiàn)，功能圖及原理圖。被乘數(shù)寄存器陣列＞寄存器陣列乘數(shù)?寄存器陣列被乘數(shù) ?寄存器陣列高二位寄存器陣列＞寄存器陣列乘數(shù)?寄存器陣列被乘數(shù) ?寄存器陣列高二位與總邏輯電路:3.4陣列乘法器的邏輯原理陣列乘法器的原理，設(shè)XI,X2,X3,X4,Yl,Y2,Y3,Y4為陣列乘法器的輸入端，Z1?Z8為陣列乘法器的輸出端，該邏輯框圖完成的功能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)二進(jìn)制既F(X)*F(Y)的乘法運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果為F(Z).(其中F(X)=X1X2X3X4,F(Y)=Y1Y2Y3Y4),F(Z)=Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8而且輸入和輸出結(jié)果均用二進(jìn)制表示)，，乘法運(yùn)算可分解為移位和相加兩種子運(yùn)算，而且是多種相加運(yùn)算，所以是一個(gè)累加的過程。實(shí)現(xiàn)這一累加過程的方法是，把每次相加的結(jié)果用部分積P表示，若B中某一位iB二1,則部分積P右移1位后與A相加；若B中某一位iB二0,則部分積P右移1位后與0相加。通過四次移位和累加，最后得到的部分積就是A與B的乘積。3.5時(shí)序圖(圖4)ft*14.96a10.0nz20.0as 30.0址12F5nsJAlB0[S>2A2btM3A3&0A9BJbt1*5BlB0B01^7B3BI0820E033Z)BI5022E031】13BI<*12羽B(yǎng)1B0Z6B1T?B0圖4圖中分別對(duì)應(yīng)被乘數(shù)AO,A1,A2,A3,乘數(shù)BO,Bl,B2,B3,積為ZO,Zl,Z2,Z3,Z4,Z5,Z6,Z7例子1、A:1011,則Z:10100101例子2、A:1010,B:1001,則Z:01011010例子3、A:1011,B:1011,則Z:10001001例子4、A:1001,B:1100,則ZrOllOllOO緊張的計(jì)組終于接近尾聲，通過這一周的學(xué)習(xí)我感覺有很大的收獲，我把相對(duì)多的精力放在環(huán)境設(shè)置和原理應(yīng)用上。對(duì)我們言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次實(shí)習(xí)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶！通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，學(xué)握得不夠牢固。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多專業(yè)知識(shí)問題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時(shí)，在老師的身上我們學(xué)也到很多實(shí)用的知識(shí)，在次我們表示感謝！同時(shí)，對(duì)給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！五、參考文獻(xiàn)鄒鳳華谷赫《計(jì)