安徽理工大学
计算机组成原理 课程设计说明书
题目: 多功能算术逻辑单元（ALU）设计
院 系： 计算机科学与工程学院 专业班级： 信息08-1班 学 号： 2008303007 学生姓名： 指导教师：
2010年 12 月 8 日
安徽理工大学课程设计（论文）任务书
计算机科学与工程 学院 计算机硬件教研室
学 号 2008303007 学生姓名 专业（班级） 信08-1 设计题目 多功能运算逻辑单元（ALU）设计 设 计 技 术 参 数 系统平台：Windows xp 开发工具： QuartusII 6.0 设 计 要 求 工 作 量 1）实现5条及以上的指令系统的硬连线的控制器的设计； 2） 需要增加的指令自己加入，完成设计、测试过程，并给出测试结果。 课程设计报告要求不少于3000字。 源程序要求不少于300行 11月16日- 11月22日 查找相关资料 11月23日- 11月29日 构建框架 11月30日-12月6日 设计算法 12月6日-12月12日 检查改错 12月12日-12月16日 撰写课程设计报告 工 作 计 划 参 考 资 料 [1] 白中英.计算机组成原理（第四版）.科学出版社.2008 [2] 姜咏江.基于QuartusII的计算机核心设计.清华大学出版社.2007 [3] 林涛.数字电子技术基础.清华大学出版社.2006 指导教师签字 教研室主任签字
2010 年 12月8日
安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表
学生姓名： 学号：2008303007 专业班级： 信08-1 课程设计题目： 多功能算术逻辑单元（ALU）设计 指导教师评语： 成绩： 指导教师：
年 月 日
目 录
1、简要介绍 ............................................................. 1 2、详细设计 ............................................................. 1 2.1 使用QuartusII 6.0设计逻辑电路 ................... 1 3、总结 .................................................................... 7 参考文献 .................................................................. 8
I
1、简要介绍
本次设计的任务是实现一个多功能逻辑运算单元，使之能够完成逻辑八位、
逻辑十六位的二进制数的运算。由具有扩展能力强，结构简单清晰，连线方便快捷的总线结构作为系统结构。74181ALU算术逻辑运算单元中有4个控制端S0-S3，用了选择运算的种类，还有一个控制端M，用来控制ALU进行算术运算还是逻辑运算。设计中采用一个16位的74182CLA器件和4个74818ALU，实现四个小组之间的先行进位，从而使全字长ALU的运算时间大大缩短。同时，还要掌握QuartusII软件的使用，以便于设计。
2、详细设计
2.1 使用QuartusII 6.0设计逻辑电路 (1)建立项目
(2)设计4位ALU逻辑电路图
a.在新建对话框中选择Block Diagram/Schematic File选项
b.选择元件，进行电路设计。QuartusII为用户提供很多基本元件，其中与、或、非、异或等元件包含在prinmitives文件夹下的logic文件夹，输入输出等元件包涵在pin文件夹下。4位ALU逻辑电路图如图1。
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