TKCPU lab1 lê hoàng vân

fdvsdfgfsdhgdf sdgfsdg dfgsd sdacfbwgehvcgvbasjhcv zXB chgvbwahgevbfchsdfvcghsdhgcvdhsvfcjsbxbvjhasbhjfvhabgjfhyjudasyfjksbfjdgsjhbvhjcbxjhbvhxbhgvbcbhvbsjhhdufghuyghdfjkfbsdjgbhjdfbhjgbjhdbgjhbdsjhbvhjbsdjhbfsdbjhfvbjhfdbjhvbdjfh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TƯ CẤU TRÚC MÁY TÍNH LAB : Thiết kế bộ cộng bit GVHD: Ths Trần Hoàng Linh SVTH: LÊ HOÀNG VÂN - 1435060 Tp HCM, tháng năm 2016 CẤU TRÚC MÁY TÍNH I – Mục tiêu Mục tiêu của bài thí nghiệm này là xây dựng bộ cộng 4bit bằng hai cách: Sử dụng bộ cộng toàn phần (full adder) để thực hiện (structural model) Sử dụng mô tả hành vi để thực hiện (behavioral model) II – Lý thuyết hoạt động của mạch Một mạch cộng toàn phần là mạch cho phép thực hiện cộng bit nhị phân A, B và Cin (số dư của phép tính trước) và xuất số, tổng S và số dư Cout Với: S = A ⊕ B ⊕ Cin Cout = A.B + B.Cin + A.Cin Bảng chân trị: A 1 1 Vào B 0 1 0 1 Ra Ci S 0 0 1 1 Co 1 0 0 1 1 Sơ đồ mạch cộng toàn phần: LAB : Thiết kế bộ cộng bit Page CẤU TRÚC MÁY TÍNH Có thể tạo mạch logic sử dụng nhiều phép toàn cộng cho N bit số: III – Code design Code VHDL mạch cộng 1bit fulladder (tham khảo giáo trình Kỹ thuật số): LAB : Thiết kế bộ cộng bit Page CẤU TRÚC MÁY TÍNH Code VHDL mạch công 4bit fulladder (tham khảo giáo trình Kỹ thuật số): IV – Test chương trình và dạng sóng ngõ Dùng Quartus thực hiện mạch fulladder4bit : Mô phỏng ngõ vào và ngõ với waveforms simulation: LAB : Thiết kế bộ cộng bit Page CẤU TRÚC MÁY TÍNH Dùng modelsim để thực hiện kiểm tra mô phỏng: Kết luận: Mô phỏng đã hoàn tất và mạch chạy tốt LAB : Thiết kế bộ cộng bit Page CẤU TRÚC MÁY TÍNH Giản đồ cho thấy có những đoạn đáp ứng Cout thay đổi đột ngột khoảng thời gian nhỏ Thử thay đổi thời gian đáp ứng từ ps đến ns, giản đồ vẫn xuất hiện những đáp ứng đột ngột vậy LAB : Thiết kế bộ cộng bit Page CẤU TRÚC MÁY TÍNH V – Bảng chân trị các kết quả : A 0010 0010 0010 0010 0010 0010 0010 0010 0010 0010 0010 0010 0010 0010 0010 0010 Vào B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Vào B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 A Vào B A 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 Ra Ci 0 0 0 0 0 0 0 0 Ci 0 0 0 0 0 0 0 0 S Co 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Ra S Co 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 10001 A 0011 0011 0011 0011 0011 0011 0011 0011 0011 0011 0011 0011 0011 0011 0011 0011 Vào B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Vào B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 A Vào B A 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 Ra Ci LAB : Thiết kế bộ cộng bit S Co Page Ra Ci 0 0 0 0 0 0 0 0 Ci 0 0 0 0 0 0 0 0 S Co 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 Ra S Co 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 10001 10010 Ra Ci S Co CẤU TRÚC MÁY TÍNH 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 A 0110 0110 0110 0110 0110 0110 0110 0110 0110 0110 0110 0110 0110 0110 0110 0110 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Vào B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 A 1000 1000 1000 1000 Vào B 0000 0001 0010 0011 0 0 0 0 0 0 0 0 Ci 0 0 0 0 0 0 0 0 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 10001 10010 10011 Ra S Co 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 10001 10010 10011 10100 10101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 A 0111 0111 0111 0111 0111 0111 0111 0111 0111 0111 0111 0111 0111 0111 0111 0111 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Vào B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 A 1001 1001 1001 1001 Vào B 0000 0001 0010 0011 Ra Ci 0 0 LAB : Thiết kế bộ cộng bit S 1000 1001 1010 1011 Co 0 0 Page 0 0 0 0 0 0 0 0 Ci 0 0 0 0 0 0 0 0 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 10001 10010 10011 10100 Ra S Co 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 10001 10010 10011 10100 10101 10110 Ra Ci 0 0 S 1001 1010 1011 1100 Co 0 0 CẤU TRÚC MÁY TÍNH 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 A 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Vào B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 A 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100 Vào B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0 0 0 0 0 0 Ci 0 0 0 0 0 0 0 0 1100 1101 1110 1111 10000 10001 10010 10011 10100 10101 10110 10111 Ra S Co 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 10001 10010 10011 10100 10101 10110 10111 11000 11001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 1001 A 1011 1011 1011 1011 1011 1011 1011 1011 1011 1011 1011 1011 1011 1011 1011 1011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Vào B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 A 1101 1101 1101 1101 1101 1101 1101 Vào B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 Ra Ci 0 0 0 LAB : Thiết kế bộ cộng bit S 1100 1101 1110 1111 10000 10001 10010 Co 0 0 1 Page 0 0 0 0 0 0 Ci 0 0 0 0 0 0 0 0 1101 1110 1111 10000 10001 10010 10011 10100 10101 10110 10111 11000 Ra S Co 1011 1100 1101 1110 1111 10000 10001 10010 10011 10100 10101 10110 10111 11000 11001 11010 Ra Ci 0 0 0 S 1101 1110 1111 10000 10001 10010 10011 Co 0 1 1 CẤU TRÚC MÁY TÍNH 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100 1100 A 1110 1110 1110 1110 1110 1110 1110 1110 1110 1110 1110 1110 1110 1110 1110 1110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Vào B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 0 0 0 0 Ci 0 0 0 0 0 0 0 0 10011 10100 10101 10110 10111 11000 11001 11010 11011 Ra S Co 1110 1111 10000 10001 10010 10011 10100 10101 10110 10111 11000 11001 11010 11011 11100 11101 1101 1101 1101 1101 1101 1101 1101 1101 1101 A 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Vào B 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Kết luận: Bài thực hiện mô phỏng fulladder4bit hoàn thành tốt đẹp LAB : Thiết kế bộ cộng bit Page 10 0 0 0 0 Ci 0 0 0 0 0 0 0 0 10100 10101 10110 10111 11000 11001 11010 11011 11100 Ra S Co 1111 10000 10001 10010 10011 10100 10101 10110 10111 11000 11001 11010 11011 11100 11101 11110