BÀI báo cáo LAB 3 THIẾT kế ALU

Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH BÀI BÁO CÁO LAB 3: THIẾT KẾ ALU Giảng viên: Nguyễn Thanh Sang Lớp: CE118.G11.1 Nhóm Tên : Nguyễn Đại MSSV: 13520176 Nguyễn Xuân Đạt MSSV: 13520185 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) LAB 3: THIẾT KẾ ALU 1.1 Mục tiêu Trong lab sinh viên tham khảo thiết kế ALU 8-bit phần mềm mô LogiSim Sinh viên thiết kế ALU 4-bit phần mềm LogiSim Sau đó, thiết kế kiểm chứng hoạt động ALU KIT DE2 1.2 Nội dung thực hành Thiết kế ALU 4-bit có sơ đồ khối chức bên Chú ý: Lệnh Add (cộng) Subtract (trừ) thực số có dấu 4-bit A B Kết biểu diễn số có dấu 4-bit (R) Cờ báo add_sub_overflow bật lên mạch phát có overflow xảy ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Hỏi: tầm biểu diễn toán hạng A, B kết Add Subtract trên? 1.3 Sinh viên chuẩn bị Download phần mềm LogiSim: http://sourceforge.net/projects/circuit/ Xem trước clip để chuẩn bị thao tác: https://www.youtube.com/watch?v=dYZ-Hwbcnq4 Tài liệu tham khảo, hướng dẫn sử dụng LogiSim: http://www.cburch.com/logisim/docs/2.7/en/html/guide/index.html Vẽ mạch thiết kế ALU 4-bit phần 1.2 mô phần mềm LogiSim Tạo mạch ALU 1-bit ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Tạo khối mạch Alu bit Tạo mạch ALU 4-bit ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Vẽ mạch thực ALU 4-bit phần 1.2 phần mềm Quartus II Tạo mạch cộng A XOR INPUT VCC S OUTPUT inst1 B INPUT VCC Cin INPUT VCC XOR inst AND2 inst3 AND2 OR3 inst4 inst5 OUTPUT Cout AND2 inst2 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Tạo mạch trừ A INPUT VCC B INPUT VCC Cin INPUT VCC XOR XOR inst OUTPUT D OUTPUT Cout inst1 AND2 NOT inst6 inst3 OR2 AND2 inst4 NOT inst5 inst2 Tạo mạch ALU bit ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Tạo mạch ALU bit ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) 1.4 Hướng dẫn thực hanh Tạo project mới, đặt tên: E/CE118_lab/lab3_MSSV Thực thi thiết kế ALU 4-bit với chức phần 1.2 mô phần mềm LogiSim ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Ta thực phép tính +7 + (+2) = +9 ( 0111+ 0010=1001 ) phép cộng số 3bit 1bit dấu có tượng tràn số học nên cổng overflow có giá trị Ta thực phép tính (-7) + (+2) = (-5) ( 1001 + 0010 = 1011) cổng overflow sáng lệnh sub bị tràn ( -7) – (+2) = (-9) (1001 – 0011 = 10111 ) ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 10 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Lệnh Decrement A(0111) – (1) = 0110 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 15 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Lệnh Increment A(0111) + (1) = 1000 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 16 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Thiết kế kiểm chứng hoạt động ALU 4-bit phần mềm Quartus II thực thi KIT DE2 Mô wareforms theo TH sau cho thấy mạch chạy theo đề ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 17 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH1: op 000 complement A (0000) ta thấy đèn sang LED[3:0]-> mạch ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 18 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH2:op 001 AND A(0111) and B(0010) = 0010 -> mạch ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 19 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 20 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH3: op 010 XOR A(0111) xor B(0010) = 0101 -> kit hiển thị ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 21 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH4:op 011 OR A(0111) or B(0010) = 0111-> mạch ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 22 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 23 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH5:op 100 Decrement A(0111) – (1) =0110 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 24 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH6:op 101 ADD A(0111) + B(0010) = 1001 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 25 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 26 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH7:op 110 SUB A(0111) – B(0010) = 0101 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 27 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH8:op 111 increment A(0111) + (1) = 1000 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 28 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 29 [...]... Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 14 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Lệnh Decrement A(0111) – (1) = 0110 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 15 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Lệnh Increment A(0111) + (1) = 1000 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 16 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) 3 Thiết kế và kiểm chứng hoạt động của ALU 4-bit trên phần mềm Quartus II và thực thi... Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH3: op 010 XOR A(0111) xor B(0010) = 0101 -> kit hiển thị đúng ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 21 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH4:op 011 OR A(0111) or B(0010) = 0111-> mạch đúng ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 22 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 23 Thực hành: Thiết kế Luận lý...Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Lệnh Complement A(0111) = 1000 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 11 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Lệnh AND A(0111) and B(0010) = 0010 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 12 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Lệnh XOR A(0111) xor B(0010) = 0101 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 13 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118)... chạy đúng theo đề bài ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 17 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH1: op 000 complement A (0000) ta thấy đèn sang ở LED [3: 0]-> mạch đúng ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 18 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH2:op 001 AND A(0111) and B(0010) = 0010 -> mạch đúng ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 19 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118)... Hoài Trung Page 24 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH6:op 101 ADD A(0111) + B(0010) = 1001 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 25 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 26 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH7:op 110 SUB A(0111) – B(0010) = 0101 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 27 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH8:op... B(0010) = 0101 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 27 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) TH8:op 111 increment A(0111) + (1) = 1000 ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 28 Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page 29 ... hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) LAB 3: THIẾT KẾ ALU 1.1 Mục tiêu Trong lab sinh viên tham khảo thiết kế ALU. .. 8-bit phần mềm mô LogiSim Sinh viên thiết kế ALU 4-bit phần mềm LogiSim Sau đó, thiết kế kiểm chứng hoạt động ALU KIT DE2 1.2 Nội dung thực hành Thiết kế ALU 4-bit có sơ đồ khối chức bên Chú... mạch thiết kế ALU 4-bit phần 1.2 mô phần mềm LogiSim Tạo mạch ALU 1-bit ThS Nguyễn Thanh Sang-Hà Lê Hoài Trung Page Thực hành: Thiết kế Luận lý Số (CE118) Tạo khối mạch Alu bit Tạo mạch ALU 4-bit