乘法器课程设计--基于VHDL的数字系统设计

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1、1 摘要：摘要：基于 VHDL 的数字系统设计具有设计技术齐全、方法灵活、支持广泛等优 点,同时也是 EDA 技术的重要组成部分.文章用 VHDL 语言设计了左移法和进位节 省法实现的两种组合乘法器,通过功能仿真,对两种乘法器的性能进行了比较,从 而得知后者的传输延迟时间小,即速度较快.通过设计实例,介绍了利用 VHDL 语 言进行数字系统设计的方法. 关键词：关键词：VHDL 语言 左移法 进位节省法 Abstract: Digital system design based on VHDL has complete design techniques, methods, the advan

2、tages of flexible and wide support, at the same time also is the important component of the EDA technology. The article using VHDL language to design the left shift method and carry save method to realize the combination of two kinds of multiplier, through the function simulation, compares the perfo

3、rmance of the two kinds of multiplier, which the latters small transmission delay time, namely fast. Through the design example, introduced the method of using VHDL language to design digital system. Keywords: VHDL language ，left shift method ，carry save method 2 目目 录录 1.1.前言前言 1 2.2.系统设计总述系统设计总述 2

4、2.1 设计要求2 2.2系统组成 2 2.2.1 乘法器电路基本原 理. 3 2.2.2 输入数据的获 得. 3 2.2.3 数据的选择输入和输出控 制.3 3 3. .设计步骤设计步骤 4 3.1 整体原理框图： 4 3.2 乘法器整体电路原理图： 5 3.3 输入模块： 5 3.4 运算模块： 5 3.5 显示控制模块： 6 3.6 显示模块： . 7 4.4.整体仿真整体仿真10 3 5.5.调试中遇到的问题及解决的方法调试中遇到的问题及解决的方法11 6 6 设计总结设计总结12 7.7.参考文献参考文献13 附录附录：程序代码：程序代码14 1.1.前言前言 电子 EDA 技术发展

5、迅猛，逐渐在教学、科研、产品设计与制造等 各方面都发挥着巨大的作用。在教学方面：几乎所有理工科(特别是 电子信息)类的高校都开设了 EDA 课程。主要是让学生了解 EDA 的基 本原理和基本概念、硬件描述系统逻辑的方法、使用 EDA 工具进行电 子电路课程的模拟仿真实验并在作毕业设计时从事简单电子系统的 设计，为今后工作打下基础。EDA 技术不单是应用于前期的计算机模 拟仿真、产品调试，而且也在后期的制作、电子设备的研制与生产、 电路板的焊接、 器件的制作过程等有重要作用。可以说电子EDA 技术 已经成为电子工业领域不可缺少的技术。 通过此次课程设计的锻炼，要求学生掌握设计乘法器电路的一般 设

6、计方法，具备初步的独立设计能力，懂得如何通过各个小程序组合 成一个大程序， 懂得如何通过三个控制信号进行输入输出的选择，懂 得如何通过段选位选实现 8 位数码管依次显示乘积，被乘数与乘数， 从而提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力， 培养 学生的创新精神。 4 2.2.系统设计总述系统设计总述 设计带符号乘法器并同时要 8 个数码管显示结果要用到的子模块非常多，通 过 EDA 用软件的方式设计硬件,且其到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动 完成的。 设计过程中可用有关软件进行各种仿真， 整个系统可集成在一个芯片上， 体积小、功耗低、可靠性高。 2 2.1 .1 设计要求设计要求 设计一个能进行两个十进制数相乘的乘法器，乘数和被乘数均小于 100，通 过按键输入