Міністерство освіти та науки України Національний університет «Львівська політехніка» / ЗВІТ З лабораторної роботи №1 з дисципліни: «Архітектура спеціалізованих комп’ютерних систем» на тему: «Розробка та моделювання арифметико-логічного пристрою» Мета: Отримати навички проектування арифметико-логічного пристрою. Теоретичні матеріали: Арифметико-логічний пристрій (АЛП) (англ. Arithmetic Logic Unit, ALU) — блок процесора, що служить для виконання арифметичних та логічних перетворень над даними, що іменуються операндами. Цей пристрій є фундаментальною частиною будь-якого обчислювача, навіть найпростіші мікроконтролери мають його в складі свогоядра. Центральний процесор та відеопроцесор можуть мати кілька АЛП, що відрізняються своїм функціональним призначенням або типом оброблюваних даних. Хід роботи: В даній лабораторній роботі було розроблено простий арифметико-логічний пристрій. / Рис. 1 Блок-схема розроблюваного пристрою АЛУ отримує два вхідних 8-ми бітних операнда «А» та «В». Результат позначаеться буквою «R». Код пристрою: library IEEE; use IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; use IEEE.NUMERIC_STD.ALL; entity simple_alu is port( Clk : in std_logic; --âõ³ä ñèíõðîí³çàö³¿ A,B : in signed(63 downto 0); --âõ³äí³ îïåðàíäè R : out signed(63 downto 0); --âèõ³ä ÀËÓ RST : in bit ); end simple_alu; architecture Behavioral of simple_alu is signal Reg1,Reg2,Reg3 : signed(63 downto 0); begin Reg1 <= A; Reg2 <= B; R <= Reg3; process(Clk) begin if RST='0' then Reg3 <= not Reg1; else Reg3 <="0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000"; end if; end process; end Behavioral; Тестовий стенд для АЛУ: -- Stimulus signals - signals mapped to the input and inout ports of tested entity signal Clk : std_logic; signal A : SIGNED(63 downto 0); signal B : SIGNED(63 downto 0); signal RST : BIT; -- Observed signals - signals mapped to the output ports of tested entity signal R : SIGNED(63 downto 0); --Signal is used to stop clock signal generators signal END_SIM: BOOLEAN:=FALSE; -- Add your code here ... begin -- Unit Under Test port map UUT : simple_alu port map ( Clk => Clk, A => A, B => B, R => R, RST => RST ); --Below VHDL code is an inserted .\compile\Waveform Editor 1.vhs STIMULUS: process begin -- of stimulus process --wait for <time to next event>; -- <current time> RST <= '0'; A <= "0000000000000000000000000000000000000000000000000111100000111000"; wait for 50 ns; --0 fs RST <= '1'; wait for 50 ns; --50 ns RST <= '0'; wait for 100 ns; --100 ns END_SIM <= TRUE; -- end of stimulus events wait; end process; -- end of stimulus process CLOCK_Clk : process begin --this process was generated based on formula: 0 0 ns, 1 50 ns -r 100 ns --wait for <time to next event>; -- <current time> if END_SIM = FALSE then Clk <= '0'; wait for 50 ns; --0 fs else wait; end if; if END_SIM = FALSE then Clk <= '1'; wait for 50 ns; --50 ns else wait; end if; end process; -- Add your stimulus here ... end TB_ARCHITECTURE; configuration TESTBENCH_FOR_simple_alu of simple_alu_tb is for TB_ARCHITECTURE for UUT : simple_alu use entity work.simple_alu(behavioral); end for; end for; end TESTBENCH_FOR_simple_alu; Моделювання: / Висновок: На даній лабораторній роботі я навчився проектувати арифметико-логічний пристрій та промоделював його роботу.