計算機組成實驗筆記

實驗：

XDC檔案： 預設情況下，Vivado IDE中顯示的XDC檔案（或Tcl腳本）的順序定義了将elaborated design或synthesized design加載到記憶體時工具使用的讀取順序。 首先讀取清單頂部的檔案，最後讀取底部的檔案。 隻需在IDE中選擇檔案并将其移動到清單中的所需位置即可更改順序。

設計流程：

描述（自頂向下設計；要求正确描述子產品的功能和邏輯關系）

功能仿真（驗證設計在功能上是否正确）

綜合（邏輯電路圖）

布局布線

時序仿真

下載下傳

IP核：特定功能的硬體描述語言程式；分為軟核、固核、硬核；

邏輯與：常用于清零；

邏輯或：按位設1；

按位與運算符（&）

參加運算的兩個資料，按二進制位進行“與”運算。

運算規則：0&0=0; 0&1=0; 1&0=0; 1&1=1;

即：兩位同時為“1”，結果才為“1”，否則為0

例如：3&5 即 0000 0011 & 0000 0101 = 0000 0001 是以，3&5的值得1。

另，負數按補碼形式參加按位與運算。

“與運算”的特殊用途：

（1）清零。如果想将一個單元清零，即使其全部二進制位為0，隻要與一個各位都為零的數值相與，結果為零。

（2）取一個數中指定位

方法：找一個數，對應X要取的位，該數的對應位為1，其餘位為零，此數與X進行“與運算”可以得到X中的指定位。

例：設X=10101110，

取X的低4位，用 X & 0000 1111 = 0000 1110 即可得到；

還可用來取X的2、4、6位。

按位或運算符（|）

參加運算的兩個對象，按二進制位進行“或”運算。

運算規則：0|0=0； 0|1=1； 1|0=1； 1|1=1；

即 ：參加運算的兩個對象隻要有一個為1，其值為1。

例如:3|5　即 0000 0011 | 0000 0101 = 0000 0111 是以，3|5的值得7。　

另，負數按補碼形式參加按位或運算。

“或運算”特殊作用：

（1）常用來對一個資料的某些位置1。

方法：找到一個數，對應X要置1的位，該數的對應位為1，其餘位為零。此數與X相或可使X中的某些位置1。

例：将X=10100000的低4位置1 ，用 X | 0000 1111 = 1010 1111即可得到。

異或運算符（^）

參加運算的兩個資料，按二進制位進行“異或”運算。

運算規則：0^0=0； 0^1=1； 1^0=1； 1^1=0；

即：參加運算的兩個對象，如果兩個相應位為“異”（值不同），則該位結果為1，否則為0。

“異或運算”的特殊作用：

（1）使特定位翻轉找一個數，對應X要翻轉的各位，該數的對應位為1，其餘位為零，此數與X對應位異或即可。

例：X=10101110，使X低4位翻轉，用X ^ 0000 1111 = 1010 0001即可得到。

（2）與0相異或，保留原值 ，X ^ 0000 0000 = 1010 1110。

從上面的例題可以清楚的看到這一點。

取反運算符（~）

參加運算的一個資料，按二進制位進行“取反”運算。

運算規則：~1=0； ~0=1；

即：對一個二進制數按位取反，即将0變1，1變0。

使一個數的最低位為零，可以表示為：a&~1。

1的值為1111111111111110，再按“與”運算，最低位一定為0。因為“”運算符的優先級比算術運算符、關系運算符、邏輯運算符和其他運算符都高。

Verilog HDL子產品：

子產品聲明

端口定義（input,output,inout：Inout端口的實作是使用三态門）

資料類型說明（連線型；寄存器型

邏輯功能描述（assign持續複制語句；元件例化；always過程塊指派

詞法：

空白符與注釋

數字與字元串：位寬 進制 數字

辨別符

運算符

資料類型：

1、連線型（輸出值緊跟輸入值變化,隻能傳遞資訊)

2、寄存器型（具有存儲能力，保持最後一次指派）
           

門級描述方法：

多數入門；多數出門；三态門

組合邏輯電路、時序邏輯電路（與目前狀态有關）：

資料流描述方式：資料流的運動路徑、運動方向和運動結果

行為描述方式：對系統數學模型的描述

指派語句：

1、持續指派：assign 連續性的變量名=指派表達式

2、過程指派（阻塞型指派;非阻塞型指派）：被指派變量=指派表達式；

被指派變量<=指派表達式(阻塞型指派能同時指派）

Mealy有限狀态機：取決于該狀态的輸入條件和目前狀态；

Moore有限狀态機：僅依賴于存儲電路的目前狀态；