用VHDL实现计算器

关于用VHDL实现计算器第1页，共14页，2023年，2月20日，星期五

设计目的设计要求流程图实验内容程序源码设计结论体会和收获第2页，共14页，2023年，2月20日，星期五设计目的

熟悉VHDL语言和开发平台的使用，以及计算器的设计思想和调试方法。并且熟悉如何将硬件与软件结合起来，以便在板子上显示相应的内容。第3页，共14页，2023年，2月20日，星期五设计要求1、用键盘输入相对应的数字。2、进行加减乘除时，用0/1控制，当为1时，触发加减乘除运算。3、在显示加减乘除号时，把数码管清空，以便输入第二个数。第4页，共14页，2023年，2月20日，星期五4、在显示等号时，显示出相应的结果5、最多只可进行1位数字的加减运算，当输入数字时，输入超出位时便不可在进行输入，输入无效。当显示结果时，如果结果超过1位，则显示错。第5页，共14页，2023年，2月20日，星期五程序流程框图

输入第一个数输入第二个数加法减法乘法除法显示结果第6页，共14页，2023年，2月20日，星期五实验内容

在QuartusII平台中用VHDL语言编程和调试。并给出程序流程框图、VHDL源程序和结论波形图以及实验结论和体会与收获。第7页，共14页，2023年，2月20日，星期五程序源码

--库的引用LIBRARYIEEE;--USEIEEE.std_logic_arith.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;--useieee.numeric_bit.all;--实体声明entityadderisport(d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7,d8,d9,d10,d11,d12,d13,d14:instd_logic;q3:instd_logic;--/q2:instd_logic;--*g:outstd_logic_vector(7downto0);q0:instd_logic;---q1:instd_logic);endadder;--结构体声明architecturefuncofadderissignala1:std_logic;signala2:std_logic;signalt:integer;signalin1:integer;signalin2:integer;signalin3:integer;signalww:std_logic_vector(3downto0);第8页，共14页，2023年，2月20日，星期五beginp1:process(d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7,d8,d9,a1)--d10,d11,d12,d13,d14,cn1,ent)variablein1:integer;beginifa1='1'thenifd0='0'thenin1:=0;elsifd1='0'thenin1:=1;elsifd2='0'thenin1:=2;elsifd3='0'thenin1:=3;elsifd4='0'thenin1:=4;elsifd5='0'thenin1:=5;elsifd6='0'thenin1:=6;elsifd7='0'thenin1:=7;elsifd8='0'thenin1:=8;elsifd9='0'thenin1:=9;endif;endif;endprocessp1;p2:process(d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7,d8,d9,a2)--d10,d11,d12,d13,d14,cn1,ent)variablein2:integer;beginifa2='1'thenifd0='0'thenin2:=0;elsifd1='0'thenin2:=1;elsifd2='0'thenin2:=2;elsifd3='0'thenin2:=3;elsifd4='0'thenin2:=4;elsifd5='0'thenin2:=5;elsifd6='0'thenin2:=6;elsifd7='0'thenin2:=7;elsifd8='0'thenin2:=8;elsifd9='0'thenin2:=9;endif;endif;endprocessp2;第9页，共14页，2023年，2月20日，星期五--'+-*/'p1111:process(q0,q1,q2,q3)variablein1:integer;variablein2:integer;variablein3:integer;beginifq0='1'andq1='0'andq2='0'andq3='0'thenin3:=in1+in2;t<=in3;elsifq0='0'andq1='1'andq2='0'andq3='0'thenin3:=in1-in2;t<=in3;elsifq0='0'andq1='0'andq2='1'andq3='0'thenin3:=in1*in2;t<=in3;elsifq0='0'andq1='0'andq2='0'andq3='1'thenin3:=in1/in2;t<=in3;endif;endprocessp1111;--'*'p111:process(t)begincasetiswhen0=>g<="11111100";--0when1=>g<="01100000";--1when2=>g<="11011010";--2when3=>g<="11110010";--3when4=>g<="01100110";--4when5=>g<="10110110";--5when6=>g<="10111110";--6when7=>g<="11100000";--7when8=>g<="11111110";--8when9=>g<="11110110";--9whenothers=>t<="00000010";--错endcase;endprocessp111;endfunc;第10页，共14页，2023年，2月20日，星期五设计结论完成了计算器的基本功能。但是进行运算的结果会有偏差。第11页，共14页，2023年，2月20日，星期五体会和收获

通过编写实验的过程中，先了解到怎样进行扫描，怎样用扫描的办法将数字显示，然后进行数字在数码管上的移动，当在按下时使其原来的数进行前移。又通过两个信号将第一个数记住并锁存，以便进行以后的加减乘除运算。并记录在当前数，将其显示。一般的计算器，在进行运算时，会涉及到进位、借位的问题，但很遗憾我们本次试验并没完成这些功能。第12页，共14页，2023年，2月20日，星期五

本次设计虽然最后完成了，但是由于太过仓促，准备的并不充分，所以有很多不足之处，再加上程序有很功能不能实现