Modelsim仿真risk cpu
49页1、. . 实验报告分组信息:组长成员一, 实验容CPU的验证,使用cpu_test.v作为测试程序。其子模块包括寄存器,计数器,存储器,多路选择器,时序控制,算术逻辑单元等的设计二, 实验目的用诊断程序作为激励,在子模块全部完成的情况下,测试所设计的CPU三, 实验工具本次试验中,使用两个软件平台:Quartus II 11.0和Modelsim SE 10.2c四, 实验说明我们在本次实验中,采用的仿真方法是结合Quartus II和Modelsim两个软件。因为对于代码较杂,需引入较多外部测试文件的工程而言,ModelSim的响应时间长,窗口初始化慢。结合使用两个软件,可在Quartus II中调用ModelSim软件。Quartus II作为FPGA的软件平台,在建立大型工程方面自然有ModelSim无法比拟的优势。在Quartus II中编写代码可以很方便地进行编译查错,生成对应的模块,在.bdf文件中进行模块的连线或者在.v文件中进行实例化等,而且Quartus II本身提供逻辑分析仪,也可以脱离ModelSim进行初步的波形仿真和校验。因而本实验中,我们采用的两个软件相结合的
2、仿真方法。模块名Alu设计测试模块说明:1ALU 端口信息如上面的电路图;2ALU 的设计同时还要满足下面的规则:模块名为alu;ALU 为组合逻辑,输入变化立刻就会引起输出的相应变化。操作码和操作数的变化会引起信号alu_out 的变化,中间有3.5ns 的延迟。操作码为3 位,功能如下:Opcode : ALU Operation000 : pass accumulator001 : pass accumulator010 : ADD (data + accumulator)011 : AND (data & accumulator)100 : XOR (data accumulator)101 : pass data110 : pass accumulator111 : pass accumulator操作码为X 时,ALU 的输出也为不定态。累加器accum 的变化会引起零标志位(zero)的变化,中间有1.2ns 的延迟。当累加器为0 时zero = 1,其他情况为0。设计代码:timescale 1ns / 100psmodule alu(alu_out, zero, op
3、code, data, accum); input 7:0 data, accum; input 2:0 opcode; output 7:0 alu_out; reg 7:0 alu_out; output zero; reg zero; always (data or accum or opcode) casez(opcode) 3b000: #3.5 alu_out=accum; 3b001: #3.5 alu_out=accum; 3b010: #3.5 alu_out=accum+data; 3b011: #3.5 alu_out=accum&data; 3b100: #3.5 alu_out=accumdata; 3b101: #3.5 alu_out=data; 3b110: #3.5 alu_out=accum; 3b111: #3.5 alu_out=accum; default: #3.5 alu_out=bx; endcase always (accum) if(accum=0) #1.2 zero=1b1; else #1.2 zero=1b0;endmodul
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