基于vhdl的8位模型计算机的设计与实现本科毕设论文.doc

理工大学学士学位论文PAGE\*MERGEFORMATI摘要随着计算机在人们生活中重要性和不可或缺性的提高，为了更方便的为大众使用，发展计算机性能成为IT行业的热点，但计算机的内部结构极其复杂，为了便于研究便产生了模型计算机。本文完成了基于VHDL的8位模型计算机的设计与实现。文中首先阐述了8位模型计算机的原理，然后对其十个功能模块（算术逻辑运算单元，累加器，控制器，地址寄存器，程序计数器，数据寄存器，存储器，节拍发生器，时钟信号源，指令寄存器和指令译码器）进行了分析与设计。最后在QuartusII9.0环境下进行了仿真，完成了8位模型计算机的整体实现。本文综合了计算机组成原理和数字逻辑与系统设计的知识，设计的8位模型计算机能更方便的了解计算机内部构造和工作原理。整个系统的开发体现了在QuartusII软件平台上用VHDL设计数字控制系统的实用性。关键词：8位模型机；QuartusII；VHDL语言PAGE\*MERGEFORMATIIAbstractWiththeimprovementofimportanceandindispensabilityincomputerinpeople'slife,inordertousemoreconvenientlyforpublic,computerperformanceisbecomingahotintheITindustrydevelopment.buttheinternalstructureofthecomputerisverycomplicate,Computermodelsimplifiesthedifficultyoftheresearch.ThisarticlecompletedthedesignandimplementationofeightmodelcomputerbasedonVHDL.First,thisarticleexpoundstheprincipleofeightmodelcomputer,thendividesitinto10modules(arithmeticlogicunit,accumulator,controllers,addressregister,theprogramcounteranddataregisters,memory,beatgenerator,aclocksignal,instructionregisterandinstructiondecoder)andanalyseanddesigneachofthem.FinallyundertheenvironmentoftheQuartusII9.0simulation,completedoverallimplementationofthe8modelcomputer.TheanalysisanddesignoftheeightmodelcomputerintegratedtheknowledgeofcomputerconstituteprincipleandDigitallogicandsystemdesign.Thedesignoftheeightmodelcomputercanbemoreconvenienttounderstandinternalstructureandworkingprinciple.ThewholesystemdevelopmentmanifeststhepracticabilityofdesigningthenumericalcontrolsystemontheQuartusIIsoftwareplatformwithVHDL.Keywords:eightmodelcomputer;VHDLlanguage;QuartusIIPAGE\*MERGEFORMATIV目录TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc209241绪论PAGEREF_Toc209241HYPERLINK\l_Toc179011.1本课题研究的目的PAGEREF_Toc179011HYPERLINK\l_Toc264321.2本课题研究的背景及意义PAGEREF_Toc264321HYPERLINK\l_Toc179862基于VHDL编程的基础知识PAGEREF_Toc179864HYPERLINK\l_Toc271992.1VHDL语言概述PAGEREF_Toc271994HYPERLINK\l_Toc239192.2VHDL的设计流程PAGEREF_Toc239195HYPERLINK\l_Toc163432.3有关QuartusII的介绍PAGEREF_Toc16343