湘潭大学实验报告
课程名称：计算机原理与组成实验名称：_算数逻辑单元ALU_页数：5专业：软件工程班级：一班同组者姓名：组别：学号：2015551331姓名：周佳倩实验日期：_2016年10月13日一、实验目的1234理解算术逻辑单元ALU的工作原理。掌握算术逻辑单元ALU的设计方法。验证32位算术逻辑单元ALU的加、减、与、移位功能。按给定数据，完成几种指定的算术和逻辑运算。
二、实验要求121234做好实验预习，掌握运算器的数据传送通路和ALU的功能特性，并熟悉本实验中所用的控制台开关的作用和使用方法。写出实验报告，内容是：实验目的；按理论分析值填写好表12、表13，给出对应的仿真波形。列表比较实验数据（2）的理论分析值与实验结果值；并对结果进行分析。实验结果与理论分析值比较，有没有不同？为什么通过本实验，你对运算器ALU有何认识，有什么心得体会？
三、实验原理（1）设计ALU元件在QuartusII环境下，用文本输入编辑器TextEditor输入ALUV算术逻辑单元文件，编译VerilogHDL文件，并将ALUV文件制作成一个可调用的原理图元件。（2）以原理图方式建立顶层文件工程选择图形方式。根据图11输入实验电路图，从QuartusII的基本元件库中将各元件调入图形编辑窗口、连线，添加输入输出引脚。将所设计的图形文件ALU_sybdf保存到原先建立的文件夹中，将当前文件设置成工程文件，以后的操作就都是对当前工程文件进行的。（3）器件选择选择Cyclo
e系列，在Devices中选择器件EP1C12QC240C8。编译，引脚锁定，再编译。引脚锁定后需要再次进行编译，才能将锁定信息确定下来，同时生成芯片编程配置所需要的各种文件。（4）芯片编程Programmi
g（可以直接选择光盘中的示例已完成的设计进行验证实验）打开编程窗口。将配置文件ALU_sysof下载进GW48系列现代计算机组成原理系统中的FPGA中。（5）选择实验系统的电路模式是NO0，验证ALU的运算器的算术运算和逻辑运算功能
f根据表11，从键盘输入数据A70和B70，并设置S30、M、Cy，验证ALU运算器的算术运算和逻辑运算功能，记录实验数据。
图11算术逻辑单元ALU实验原理图
四、实验内容算术逻辑单元ALU的设计如图11所示。其中运算器addsub32能实现32位的加减运算。参加运算的两个32位数据分别为A310和B310，运算模式由aluc30的16种组合决定，而aluc30的值由4位2进制计数器LPM_COUNTER产生，计数时钟是Sclk（图11）；r310为输出结果，Z为运算后的零标志位。ALUr