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1、word计算机组成原理实验实验报告第 5次实验：桶形移位器实验某某：学号： 111220120 11级 计算机科学与技术系 03 班：时间：2012年10月18日一， 实验目的： 1、学习掌握桶形移位器的工作原理。 2、掌握桶形移位器的设计方法。二， 实验设备：1、装有Quartus II的计算机一台。 2、Altera DE2-70开发板或Altera DE2-115开发板一块。三，实验原理图：Mips 8位桶形移位器方框图：Mips 8位桶形移位器组逻辑图：ARM32 位桶形移位器方框图：ARM32位桶形移位器逻辑图：四，实验任务：1、用Verilog HDL语言或VHDL 语言来编写，实
2、现MIPS32位CPU中的桶形移位器。并在Quartus II上实现模拟仿真。 2、用Verilog HDL语言或VHDL 语言来编写，在Altera DE2-70开发板或Altera DE2-115开发板上实现一个8位的桶形移位器如图3.2.4.1。不MIPS32位CPU中的桶形移位器原理一样，使其能够正常工作。 3、用Verilog HDL语言或VHDL 语言来编写，实现ARM32位CPU中的桶形移位器。并在Quartus II上实现模拟仿真。五 实验步骤1， 做Mips8位桶形移位器：代码设计思想：Mips桶形移位器共有四种移位方式：逻辑左移，逻辑右移，算术右移，循环右移。其中，逻辑左移
3、和逻辑右移比拟简单，先进展移位，在给空位填0就行。算术右移和逻辑右移有所差异。算术右移时，先进展右移，再在高位填上符号位。如果符号位为0，如此可以和逻辑右移合并在一起，如果符号位为1，如此只需先移位，再在高位填1就行。输入实验代码：module shifter_111220120(in,op,out,amount);input 7:0in;input 1:0op;input 2:0amount;output reg 7:0out;always(op or in or amount)case(op)0:begincase(amount)3b000:out=in;3b001:out=in6:0,1
4、b0;3b010:out=in5:0,2b0;3b011:out=in4:0,3b0;3b100:out=in3:0,4b0;3b101:out=in2:0,5b0;3b110:out=in1:0,6b0;3b111:out=in0,7b0;endcaseend1:begincase(amount)3b000:out=in;3b001:out=1b0,in7:1;3b010:out=2b0,in7:2;3b011:out=3b0,in7:3;3b100:out=4b0,in7:4;3b101:out=5b0,in7:5;3b110:out=6b0,in7:6;3b111:out=7b0,in7
5、;endcaseend2:beginif(in7=0)begincase(amount)3b000:out=in;3b001:out=1b0,in7:1;3b010:out=2b0,in7:2;3b011:out=3b0,in7:3;3b100:out=4b0,in7:4;3b101:out=5b0,in7:5;3b110:out=6b0,in7:6;3b111:out=7b0,in7;endcaseendelsebegincase(amount)3b000:out=in;3b001:out=1b1,in7:1;3b010:out=2b10,in7:2;3b011:out=3b100,in7:
6、3;3b100:out=4b1000,in7:4;3b101:out=5b10000,in7:5;3b110:out=6b100000,in7:6;3b111:out=7b1000000,in7;endcaseendend3:begincase(amount)3b000:out=in;3b001:out=in0,in7:1;3b010:out=in1:0,in7:2;3b011:out=in2:0,in7:3;3b100:out=in3:0,in7:4;3b101:out=in4:0,in7:5;3b110:out=in5:0,in7:6;3b111:out=in6:0,in7;endcase
7、enddefault:;endcaseendmodule建立代码文件：分析综合成功：建立仿真：导入提前配置好的引脚文件：全编译成功：之后下载在开发板上实现。2， 做Mips32位桶形移位器：代码设计思想：与八位的设计思路一样。其中，逻辑右移和逻辑左移比拟简单，只需要先移位，再添加0就行。而算术右移如此要求在高位添加符号位：高位为0时out=amountb0,in31:amount;高位为1时out=1b1,amount-1b0,in31:amount;代码如下：module shifter_32bits(in,op,out,amount);input 31:0in;input 1:0op;in
8、put 4:0amount;output reg 31:0out;always(op or in or amount)case(op)0:begincase(amount)5b00000:out=in;5b00001:out=in30:0,1b0;5b00010:out=in29:0,2b0;5b00011:out=in28:0,3b0;5b00100:out=in27:0,4b0;5b00101:out=in26:0,5b0;5b00110:out=in25:0,6b0;5b00111:out=in24:0,7b0;5b01000:out=in23:0,8b0;5b01001:out=in2
9、2:0,9b0;5b01010:out=in21:0,10b0;5b01011:out=in20:0,11b0;5b01100:out=in19:0,12b0;5b01101:out=in18:0,13b0;5b01110:out=in17:0,14b0;5b01111:out=in16:0,15b0;5b10000:out=in15:0,16b0;5b10001:out=in14:0,17b0;5b10010:out=in13:0,18b0;5b10011:out=in12:0,19b0;5b10100:out=in11:0,20b0;5b10101:out=in10:0,21b0;5b10
10、110:out=in9:0,22b0;5b10111:out=in8:0,23b0;5b11000:out=in7:0,24b0;5b11001:out=in6:0,25b0;5b11010:out=in5:0,26b0;5b11011:out=in4:0,27b0;5b11100:out=in3:0,28b0;5b11101:out=in2:0,29b0;5b11110:out=in1:0,30b0;5b11111:out=in0,31b0;endcaseend1:begincase(amount)5b00000:out=in;5b00001:out=1b0,in31:1;5b00010:o
11、ut=2b0,in31:2;5b00011:out=3b0,in31:3;5b00100:out=4b0,in31:4;5b00101:out=5b0,in31:5;5b00110:out=6b0,in31:6;5b00111:out=7b0,in31:7;5b01000:out=8b0,in31:8;5b01001:out=9b0,in31:9;5b01010:out=10b0,in31:10;5b01011:out=11b0,in31:11;5b01100:out=12b0,in31:12;5b01101:out=13b0,in31:13;5b01110:out=14b0,in31:14;5b01111:out=15b0,in31:15;5b10000:out=16b0,in31:16;5b10001:out=17b0,in31:17;5b10010:out=18b0,in31:18;5b10011:out=19b0,in31:19;5b
