從VHDL代碼到真實硬件：設(shè)計一個8位算術(shù)邏輯單元

電子愛好者IT · 發(fā)表于 2024-9-4 13:46:44

在這個項目中，我們使用VHDL語言創(chuàng)建了一個8位算術(shù)邏輯單元（ALU），并在連接到帶有輸入開關(guān)和LED顯示器的自定義PCB的Altera CPLD開發(fā)板上運行它。

本文引用地址：https://www.eepw.com.**/article/202409/462593.htm

使用基于硬件的方法開發(fā)電子系統(tǒng)并不總是需要將各種晶體管和邏輯門物理連接到面包板或PCB上�？梢允褂秒x散邏輯構(gòu)建算術(shù)邏輯單元（ALU），但隨著邏輯復(fù)雜性的增加，還有更好的選擇。通過可編程邏輯設(shè)備和硬件描述語言（HDL），可以在單個芯片中實現(xiàn)從簡單電路到高度專業(yè)化的處理單元的任何內(nèi)容。

ALU項目概述

在這個項目中，我將介紹8位算術(shù)邏輯單元（ALU）電路的創(chuàng)建過程，該電路具有輸入DIP開關(guān)和輸出LED，如圖1所示。我使用VHDL語言對ALU進行編碼，并在復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）開發(fā)板上運行。我的目標是介紹可編程邏輯，并為使用真實硬件而不是圖表和計算機模擬打開大門。

定制PCB開關(guān)和LED顯示ALU操作

圖1. 8位算術(shù)邏輯單元項目運行過程。圖片由Kristijan Nelkovski友情**

對于這個項目，我構(gòu)建了一個帶有All About Circuits品牌的定制印刷電路板（PCB），如圖2所示。與更知名的現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）相比，CPLD是一種更實惠但功能較弱的可編程邏輯器件。這兩種設(shè)備都可以用于創(chuàng)建具有專用輸入和輸出的定制電子設(shè)計。

已完成的ALU項目包括一個定制的PCB

圖2:已完成的ALU項目包括一個定制的PCB。圖片由Kristijan Nelkovski**

從內(nèi)部來看，這些CPLD和FPGA組件包含可重構(gòu)邏輯塊陣列，并作為**的IC封裝，以便嵌入到您自己的設(shè)計中。制造商**開發(fā)板，用于學(xué)習(xí)、測試和實驗使用他們的技術(shù)和軟件環(huán)境。我使用CPLD的開發(fā)板。

什么是ALU？

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