计算机硬件设计报告内容参考_计算机设计报告参考
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【题目】16位模型机设计
【课程设计目的】
1、融会贯通计算机组成原理课程的内容，通过知识的综合运用，加深对计算机系统各个模块的工作原理及相互联系的认识；
2、学习运用VHDL进行FPGA/CPLD设计的基本步骤和方法，熟悉EDA的设计、模拟调试工具的使用，体会FPGA/CPLD技术相对于传统开发技术的优点；
3、培养科学研究的独立工作能力，取得工程设计与组装调试的实践经验。
【设计总要求】
设计一个16位的模型机，其组成为：
•总线结构:单总线，数据总线位数16位、地址总线16位；
•存储器:内存容量64K*16bit
•控制器:用硬联线控制器实现26位微操作控制信号
•运算器:单累加器，实现加、减等8种操作
•外设：
–输入：用开关输入二进制量
–输出：7段数码管和LED显示
•指令系统规模：64条指令，7种类型，5种寻址方式
【课程设计内容】
题目：模型机设计
1、指令系统设计：（写上你的题目所要求的指令的助记符、格式、功能等内容）
2、模型机硬件设计：（写上你的题目内容2所要求的逻辑电路的名称、功能等内容，没有内容2的则不用写）
3、逻辑电路设计：（写上你的题目内容3所要求的逻辑电路的名称、功能等内容）
【系统设计】
1、模型机逻辑框图（参见《硬件课程设计讲义.PPT》的整机逻辑框图、芯片引脚及CPU逻辑框图，三个图都画上，在CPU逻辑框图上可以做一些标识，如控制信号等）
2、指令系统设计（指令类型、寻址方式，参见《硬件课程设计讲义.PPT》（要稍作整理）及《模型机指令系统－56条.doc》）
3、微操作控制信号（参见《硬件课程设计讲义.PPT》，26个都写上）
4、指令执行流程（包括指令、指令功能、指令格式、寻找方式、指令执行流程。参见《硬件课程设计讲义.PPT》及《指令流程及硬件－部分.doc》，只写“取指”及你的题目要求的指令的流程，分别用表格及流程图形式表示）
【系统实现】
1、模型机实现（微操作控制信号实现的VHDL描述，只写本人题目要求的指令及其所涉及的控制信号，内容2要求的逻辑电路的图形符号表示、功能、及其VHDL描述）（参见《模型机设计－部分.doc》）
（1）逻辑电路的图形符号表示、功能
（写上你的设计）
（2）指令所涉及的微操作控制信号
（写上你的设计）
（3）系统实现（填下面VHDL程序）
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY CPU2004 IS
GENERIC（ALL_ZERO:STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):= “***0”;
INT_ENTER: STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):= “***0”;
INT_CODE : STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0):= “***0”;
DataWidth: integer := 16；――十六位机);
PORT（――CPU引脚描述，写上你的设计);
END CPU2004;
ARCHITECTURE behavior OF CPU2004 IS
--信号定义，写上你的题目涉及的信号的定义
BEGIN
--内容2的逻辑电路的VHDL描述，写上你的设计
--微控制信号VHDL描述，写上你的设计
--下面进程将根据指令操作码设置指令周期数，即CT=?，写上题目要求指令的周期数即可，填？内容 PROCESS(I_BUS)
VARIABLE inst:STD_LOGIC-VECTOR(7 DOWNTO 2);
BEGIN
inst:=？――取操作码
CASE inst IS
WHEN？=>CT
......END CASE;
END PROCESS;END behavior;
2、逻辑电路设计（题目内容3要求的逻辑电路的图形符号表示、功能、及其VHDL描述）
【系统测试】
（内容2与内容3所要求的逻辑电路的测试（仿真）的方法、时序图、时序分析、结论等内容。可以将结果直接抓图，然后粘贴到此处）
（一）、模型机测试（指内容2，没有内容2的可以不写））
1、功能仿真（写上仿真时得到的波形图、结果分析、结论）
2、RTL级逻辑电路（画出综合时得到的寄存器传送逻辑RTL级电路图、结果分析、结论）
（二）硬件测试（指内容3，每个人都必须写）
1、功能仿真（写上仿真时得到的波形图、结果分析、结论）
2、RTL级逻辑电路（画出综合时得到的寄存器传送逻辑RTL级电路图、结果分析、结论）
【总结与体会】
（实习中出现的问题及解决办法、心得体会等）
注意事项：
黑色字体的内容不必更改，原封不动地保留即可。但红色字体是
提示，根据你的题目填写，在写完报告后一定要去掉（包括此处的注意事项）。
每个人的报告页数不得少于8页，内容不许雷同。
书写及打印格式一定要规范，尤其注意图与表。语句要通顺。 到期不验收、不交报告的一律以缺考（不及格）论处
时间分配：
熟悉实验设备、收集资料：2天
设计图纸、实验、计算、程序编写调试：5天
编写课程设计报告：2天
答辩：1天
