EDA课程设计2位十进制四则运算器电路.doc

《电子设计自动化》
课程设计
题目:　2位十进制四则运算器电路
　　
院（系）
专 　 业　 　 　
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姓 　 名 　　 　 　 　 　
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摘要
本次设计的目的是通过QｕartuｓIＩ软件实现输入两个2位十进制数（0～99），输出它们的四则运算（加减乘除）结果（发光二极管显示运算模式;调用LPM_MULT、ＬPM_ＣＯＮSTANＴ及LPM_DＩVＩＤE模块)。实现的方法是利用四则运算的规律进行初步设计,然后进行调整和修改。最终结果要求：随机的输入两个数，经过加法、减法、乘法和除法的运算,可以得到正确的运算结果。
主要分为4大部分：一、2位十进制数模块；二、加减乘除四则运算四个小模块;三、加减乘除四则运算的选择模块;四、处理输出结果的模块。
目 录
1　系统设计ﻩ4
２ 单元电路设计 ﻩ５
３ 软件设计　ﻩ5
４ 系统测试ﻩ14
５ 结 论 14
６ 参考文献 14
1、系统设计
设计要求：
输入两个2位十进制数（０～９9)，输出它们的四则运算（加减乘除）结果;发光二极管
显示运算模式；可调用LＰＭ＿MＵＬT及ＬPM＿ＤIVIDＥ模块。
系统设计方案：
系统设计思路
要完成２位十进制四则运算器电路，首先,需要生成2个两位的十进制数,其次，需要加减乘除四个运算，然后,四种运算的选择，最后，对输出结果的处理.
2个2位十进制模块：法一，用两个１00进制计数器构成；法二，（后面详细介绍）只有两个输入口,所以选择法一比较方便。
加减乘除四则运算：①加法:写一个加法程序，制成模块，再分别取出它的各位、十位、百位.②减法：写一个减法程序，用调用ＬPＭ的方法制成一个模块,在分别取出它的各位、十位和符号位。③乘法:直接调用内部LPM，制成乘法模块.④除法：直接调用内部ＬPM，制成除法模块.
加减乘除运算的选择：写一个4路选择器,分别选择加减乘除。
对输出结果的处理：写一个程序,对应不同选择下的不同输出，注意位数（加法:输出在0~19８之间，需３个LED灯来显示；减法：输出在0~9９之间，需３个LＥＤ灯（其中一个符号位）；乘法：输出在0～9801之间，需4个LＥD灯；除法：输出在０~99之间,需2个LED灯。综上可知,输出一共需4个LＥD灯）。
总体方案的论证与比较
。如:
2位十进制模块：法一,用两个100进制计数器构成；法二，用4个１0进制计数器构成。因为ａdd１模块(后面详细介绍）只有两个输入口,所以选择法一比较方便.
加减乘除输出结果的处理：要求出各个位的数.（假设输出结果3位)法一：每次除以10，依次求出个位、十位、百位;法二:除以100，得百位，除以10得个位和十位。因为法二需要较多的LPＭ＿DIＶＩDE和LPＭ＿CONSTＡＮT，所以，法一比较好.
（3)各功能块的划分与组成
（4）系统的工作原理
对于随机输入的两个数,系统都会对其进行加减乘除四则运算，然后选择加法、减法、乘法或除法来作为输出,并验证其正确性.
2、单元电路设计
一、输入单元（2个2位十进制模块）
输入单元设计中，　用VHＤL语言来实现该功能，然后制成模块。
二、加法单元
对两个输入的数进行加法运算，～１98之间,将其结果显示在ＬＥD灯上，就需调用４个LPM_DIＶＩDE和４个LPM_COＮＳＴANT来实现.
三、减法单元
对两个输入的数进行减法运算,可用VHDL语言来实现。结果有正、负之分，“F”来
表示负号。输出范围在0~9９之间，需2个LＰM_DIVIＤＥ 和2个LPＭ_CONＳTANT来将其结果显示在LED灯上。
四、乘法单元
-9801之间，需4个LPM_ＤIVIDＥ和4个LPM＿CＯNSＴANＴ来将其结果显示在LEＤ灯上。
五、除法单元
除法单元直接调用3个LＰM_DＩＶIＤＥ 和2个LＰM_COＮSTAＮＴ就可以实现其要求