Создание 1-битного ALU в VHDL - PullRequest
Новая
       95

Создание 1-битного ALU в VHDL

1 голос
/ 29 апреля 2019

Следующая проблема - домашнее задание.

Мне нужно создать 1-битный ALU среза, который может выполнять следующие действия между двумя 1-битными входами: и, или, сложение с использованием полного сумматора, вычитание с использованием сложенияи инвертируя входы, xor.Мне нужен мультиплексор 4: 1 для выбора между этими функциями alu.

На этой картинке обобщено, что мне нужно создать 1 bit alu

Меня попросилисделать это с помощью иерархического дизайна (структурный).Итак, мне нужно создавать компоненты.Это первая часть всего проекта.Во второй части мне нужно использовать этот 1-битный ALU для создания 16-битного ALU.Но сейчас мой вопрос сосредоточен на первой части.

Я создал и гейт, или гейт, ADD для полного сумматора, два не строба для инвертирования входов и мультиплексирование от 4 до 1. 

library IEEE;
use ieee.std_logic_1164.all;
use ieee.numeric_std.all;

-- Entity or & and 

ENTITY orGate IS
    PORT( a, b: in std_logic;
        s: out std_logic);
END orGate;

ARCHITECTURE structure OF orGate IS
BEGIN
    s <= a OR b;
END structure;

ENTITY andGate IS
    PORT( a, b: in std_logic;
        s: out std_logic);
END andGate;

ARCHITECTURE structure OF andGate IS
BEGIN
    s <= a AND b;
END structure;

--Entity add 

ENTITY ADD IS
PORT(   cin, a, b : in std_logic;
        s, cout     : out std_logic)
END ADD;

ARCHITECTURE structure OF ADD IS
BEGIN
    s <= (a AND (NOT b) AND (NOT cin)) OR ((NOT a) AND b AND (NOT 
cin)) OR ((NOT a) AND (NOT b) AND cin) OR (a AND b AND cin);
    cout <=( a AND b) OR (cin AND a) OR (cin AND b);
END ADD

-- Inverter, Sub, nor

ENTITY notB IS
    PORT( b: in std_logic;
        s: out std_logic);
END notB;

ARCHITECTURE structure OF notB IS
BEGIN
    s <= NOT b;
END structure;

ENTITY notA IS
    PORT( a: in std_logic;
        s: out std_logic);
END notA;

ARCHITECTURE structure OF notA IS
BEGIN
    s <= NOT a;
END structure;

ENTITY xorGate IS
    PORT( a, b: in std_logic;
        s: out std_logic);
END xorGate;

ARCHITECTURE structure OF xorGate IS
BEGIN
    s <= a XOR b;
END structure;

-- MUX 4 TO 1

ENTITY mux4 IS
PORT(
    andGate      : in  std_logic_vector(2 downto 0);
    orGate      : in  std_logic_vector(2 downto 0);
    sum      : in  std_logic_vector(2 downto 0);
    xorGate      : in  std_logic_vector(2 downto 0);
    operation     : in  std_logic_vector(1 downto 0);
    rslt       : out std_logic_vector(2 downto 0));
END mux4;

ARCHITECTURE rtl OF mux4 IS
BEGIN
WITH operation SELECT
        rslt <= andGate WHEN "00",
        orGate WHEN "01",
        sum WHEN "10",
        xorGate WHEN OTHERS;
end rtl;

Итак, мой вопрос: как я могу использовать компоненты, а затем собрать их все вместе, чтобы создать функционирующий 1-битный alu?Кроме того, я не уверен насчет инвертора A и B, потому что на рисунке 2 мультиплексора от 2 до 1.

1 Ответ

0 голосов
/ 29 апреля 2019

Используйте структуру COMPONENT, чтобы добавить только что описанные сущности между ключевыми словами ARCHITECTURE и BEGIN вашей конечной сущности.

После того, как вы это сделаете, вам придется связывать компоненты между ними, используя сигналы.У вас есть столько же сигналов, сколько проводов на предоставленном графике.

Вот пример: https://www.doulos.com/knowhow/vhdl_designers_guide/components_and_port_maps/

...