Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」1.设计一个4位求补器。2.设计一个44的不带符号的阵列乘法器。3.设计一个55的带符号的阵列乘法器。4.掌握原码并行乘法器的基本原理。5.掌握带求补器的补码阵列乘法器的基本原理。

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如果很多操作步骤忘记可以参考链接: Quartus II实验一 运算部件实验:加法器Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」https://blog.csdn.net/qq_45037155/article/details/124202068

本实验需要建立三个工程文件

1. 设计一个4位求补器

2. 设计一个4·4的不带符号的阵列乘法器

3. 设计一个5·5的带符号的阵列乘法器

一、 建立一个工程,设计4位求补器,并加以仿真

1. 新建工程 cmp

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

(1)保存位置 D:\IT\Quartus\cmp

         工程名称 cmp

         主文件(top-level design entity)cmp

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

2. 设计原理图文件保存为cmp.dbf

(1)新建——Block Diagram,保存为cmp

(2)添加元件:

                输入信号、输出信号、2与门、2或门、异或门

                  Input          output       and2     or2        xor

                修改输入信号依次位A[3..0]、Cin、E

                输出信号依次为 CA[3..0]、Cout

(3)设置CinCout的目的

                a. 扩展4位求补器,构成4*n位的求补器

                b. 低位求补器的Cout传递低位求补器是否有1的信息,

                c. 高位求补器的Cin用于接收低位Cout的信息。

(4)连接元件

这里强调注意点:

a. OK选中后在图上单击即可显示,按键Esc退出使用,Delete删除

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

b. 对于图的形态变化如图操作

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

 c. 数据源一定不能忘记添加【它的方向与线横竖一致】

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

(5)效果显示

a. 全局显示

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

b. 左局部显示

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

c. 右局部显示

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

(6)编译

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

3. 设计仿真波形文件保存为cmp.vwf

(1)新建——Vector Waveform File

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(2)插入仿真的信号(快捷菜单——inert node or bus——node finder

参考实验一链接操作吧

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设置A 、CA的显示格式为binary

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设置仿真信号,要求

Cin、E00、01、10、11四种情况

A多个随机二进制数

(3)Processing ——simulation tools 仿真

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         选择——functional 进行功能仿真(生成功能仿真的网表文件)

         Start——开始仿真

         Report——查看仿真结果

4. 用原理图文件cmp.bdf,创建symbol文件cmp.bsf

(1)文件——Create/Update——Create Symbol File for Current File 

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 cmp.bsf 显示如下

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

注意:下面俩个工程和第一个工程操作步骤一致,不做详细图解说明了 

二、 建立一个工程,设计4×4不带符号的阵列乘法器,并加以仿真

1. 新建工程mul

(1)保存位置 D:\IT\Quartus\mul

         工程名称 mul

         主文件(top-level design entity)mul

(2)拷贝 FA.bdfFA.bsfD:\IT\Quartus\mul

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2. 设计原理图文件保存为mul.bdf

(1)新建——Block Diagram,保存为mul

(2)添加元件前,规划好阵列的安排方式,将与阵列、加法器阵列

         a. 穿插放

         b. 分开放(因为标有相同的标号的线段可视为连接线段,可不必直接相连)

(3)此处选择【b. 分开放】的方式,将与阵列、加法器阵列分开存放

         然后通过相同的标号标识连线关系

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(4)添加元件:

                 输入信号input、输出信号output、FA、与门and2、Gnd(对应0)

                 修改输入信号分别为a[3..0]、b[3..0]

                 修改输出信号分别为p[7..0]

a. 局部放大:与门阵列部分

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b. 上半部分

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c. 下半部分

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a. 局部放大:加法器阵列部分

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b. 上半部分

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c. 中间部分

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Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

d. 下半部分

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(6)连接元件:

         连接时为了指定连接的总线中的哪一个信号,需设置连线对应某信号,如:A[0]

(7)编译

3. 设计仿真波形文件

(1)新建——Vector Waveform File

(2)插入仿真的信号(快捷菜单——inert node or bus——node finder

                a、b、p

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(3)设置a、b均为半个时钟变化一次的随机值

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均显示为unsigned Decimal(无符号数)

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(4)保存文件——保存为mul.vwf

(5)Processing ——simulation tools 仿真

         选择——functional 进行功能仿真,(生成功能仿真的网表文件)

         Start——开始仿真

         Report——查看仿真结果

4. 用原理图文件mul.bdf,创建symbol文件mul.bsf

(1)文件——Create/Update——Create Symbol File for Current File

三、 建立一个工程,设计5×5带符号的阵列乘法器,并加以仿真

1. 新建工程cmul

(1)保存位置 D:\IT\Quartus\cmul

         工程名称 cmul

         主文件(top-level design entity)cmul

(2)拷贝FA.bdf、FA.bsf、cmp.bdf、cmp.bsf、mul.bdf、mul.bsf 到                                   D:\IT\Quartus\cmul

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2. 设计原理图文件保存为cmul.bdf

(1)新建——Block Diagram,保存为cmul

(2)添加元件:

         输入信号、输出信号、不带符号的4位乘法器、异或门

            input         output                    mul                    xor

(3)效果图

a. 全局显示

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

b. 上半部分

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

c. 中间部分

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

d. 下半部分

Quartus II实验二 运算部件实验:并行乘法器「建议收藏」

3. 设计仿真波形文件

(1)新建——Vector Waveform File

(2)插入仿真的信号(快捷菜单——inert node or bus——node finder

                a、b、p

(3)a、b、p有符号数显示

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设置a、b为随机数

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(4)保存文件——保存为mul.vwf

(5)Processing ——simulation tools 仿真

         选择——functional 进行功能仿真,(生成功能仿真的网表文件)

         Start——开始仿真

         Report——查看仿真结果

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