S7-300任意位数的循环移位
S7-300任意位数的循环移位
S7-200和S7-1200有字节、字和双字的循环移位指令。S7-300/400只有双字循环移位指令。在它的基础上，可以实现任意位的循环移位，下面以8位循环移位为例。本例来源于作者的《跟我动手学S7-300/400 PLC》。
MB0是双字MD0的最高字节，MD0每次循环左移1位后，最高位M0.7的数据被移到MD0最低位的M3.0（见下图）。为了实现MB0的循环移位，移位后如果M3.0为1状态，将MB0的最低位M0.0置位为1，反之将M0.0复位为0，相当于MB0的最高位M0.7移到了MB0的最低位M0.0。
MD0每次循环右移1位之后，MB0的最低位M0.0的数据被移到MB1最高位的M1.7。移位后根据M1.7的状态，将MB0的最高位M0.7置位或复位，相当于MB0的最低位M0.0移到了MB0的最高位M0.7。
在程序段3，用MOVE指令将MB0的值传送到QB4，可用QB4来控制8位彩灯。
根据本例的思路，不难实现任意位的循环移位。
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计算机组成原理-指令扩展实验解析
《计算机组成原理A》课程设计性实验报告 开课实验室：计算机组成原理实验室年月日 实验题目指令扩展实验 一、实验目的 深入了解教学计算机微程序控制器的组成和设计技术，包括Am2910器件的功能与具体用法，教学计算机的总体组成和部件之间的连接方法，总之应该深入理解控制器部件的组成、设计、控制与使用等诸项知识。 二、设备与环境 TEC-XP+教学机，微机(装有Windows XP、ISPLEVER、ispVM System等软件)。 三、实验内容 在现有的基本指令系统上，扩展2条指令，分别是： 指令一：NXOR DR,SR ，其功能是（DR⊕SR） DR 。 指令二: SWRM DR,[SR] ,其功能是DR与[SR]的值互换，实现寄存器与内存单元（通过间接寻址方式）之间的数据传送。 四、实验步骤 1、CPU模型
2、微程序控制器组成原理框图 3、机器指令与微指令关系 ① PC:存放下一条机器指令的地址（向指令存储器提供指令地 址）。 ②指令存储器：（存放所有机器指令），经地址译码，选中相 应存储单元，取出相应机器指令，送入指令寄存器IR。 ③指令寄存器IR：存放正在执行的机器指令。机器指令包含 两个字段：操作码（OP）、地址码。 ④由操作码（OP）映射得到微地址（译码过程），即机器指令 所对应的微程序入口地址，存入微地址寄存器。 ⑤控制存储器存放所有的微程序，经地址译码读出一条微指 令。 ⑥由控制存储器读出的一条微指令存入微指令寄存器。 4、教学机TEC-XP的控制器提供的控制信号（微指令格式） ① B0-B5字段：DC1:CPU内部总线数据来源选择控制，详 见表1-1；DC2:专用寄存器接收控制，详见表1-2。 ② B6-B11字段：SSH SCI:最低进位输入、移位输入控制 信号，详见表2-1；SST：状态寄存器控制信号，详见表 2-2。 ③ B12-B19字段：A口：0000表示不使用寄存器，1000 表示取IR中的SR，0100表示R4(SP),0101表示R5（PC）；B口：0000表示不使用寄存器，1000表示取IR中的DR，0100表示R4(SP),0101表示R5（PC）。
校验矩阵构造过程
构造QC-LDPC 码校验矩阵H 的过程 要构造校验矩阵H ，首先应构造出基矩阵B ，然后将基矩阵进行循环移位扩展，具体方法步骤如下： 要构造一个码长为n ，信息位长度为k 的准循环LDPC 码，也即要构造一个码长为n ，信息位长度为k 的校验矩阵H 。记校验矩阵H 的维数为m n ?，易知m=n-k 。校验矩阵是由许多相同维数的小循环方阵组成，方阵中的每一行向右移动一位，就得到下一行，方阵最后一行向右移动一位就得到矩阵的第一行，每一列向下移动一位，就得到下一列，最后一列向下移动一位就得到第一列。所以可假设循环方阵的维数为L L ?。要构造一个具有准循环特性的校验矩阵H ，确定基矩阵B 和移位次数矩阵P 是关键。 1、用PEG 算法构造基矩阵B （记基矩阵B 的维数为c t ?）： 已知校验矩阵H 的维数m 、n 和循环方阵的维数L ，可得c=m/L,t=n/L 。因为校验矩阵H 跟Tanner 图是一一对应的关系，所以可得Tanner 图中的校验节点数为c,变量节点数为t 。在Tanner 图中，这些校验节点的度数是均匀分布的，可假设为d 。接下来要用PEG 算法构造一个校验节点数为c,变量节点数为t ，变量节点度数为d 的Tanner 图。 PEG 算法总结如下： For i=0到t-1 For k=0到1i t d - IF k=0，则边0(,)i i j t t c E →，其中0i t E 是变量节点i t 的第一条入射边，j c 是在当前图集合011i t t t E E E -???中具有最低度数的校验节点。 ELSE ，在当前图集合的基础上，将变量节点i t 展开成深度为l 的子图，直到集合 i l t N 的元素数目达到m ，或i l t N ≠Φ，而1i l t N +=Φ；然后，(,)i k i j t t c E → ，其中i k t E 是变量节点i t 第k 条入射的边，j c 是集合i l t N 中具有最低度数的校验节点。 构造出基矩阵B 后，要确定移位循环矩阵P 。 2、 对基矩阵B 进行循环移位扩展： 移位次数矩阵P 可以按式（1）来确定。 ()mod ,1,0ij ij ij i z L a p a ?=?=?∞=? （1） 其中，ij a 是基矩阵B 中的元素，ij p 是循环移位矩阵P 中第i 行第j 列的元素。Z 被 定义为一个从“0”开始的序号，记录基矩阵B 中每一行出现元素为“1”的相对位置.z=0表示每一行第一个出现“1”的位置，z=1表示每一行第2个出现“1”的位置，一次类推，z=k 表示每一行第k 个出现“1”的位置。 下面举个简单的例子： 构造一个码长为n=48，信息位为k=16,循环体大小为88?的校验矩阵。易知H 矩阵大小为3248m n ?=?，首先用PEG 算法构造一个参数为c=m/L=4,t=n/L=6的基矩阵B ，假设Tanner 图中变量节点的度数为2，可构造一个如下所示的基矩阵B ：
移位与循环移位指令--习题
课堂练习： 22．设AX=3762H，CL=5，执行“SHR AX，CL”后，AX=（）。 A．0376H B．01BBH C．01BB D．0376 28．执行“DIV BX”指令后，（）寄存器中存放商。 A．AL B．AH C．AX D．DX 24．若移位指令的移位位数大于1时，其移位位数必须放在中。 25．如果AL=85H，CL=4，执行“SAR AL，CL”时，AL= ，CF= 。 6．设BX=8234H，请说明下列两条指令的区别，执行下列各指令后BX中的内容是什么？ SHR BX，1 SAR BX，1 6．现有程序段如下： MOV BL，AL MOV CL，4 SHR BL，CL MOV A，BL AND AL，0FH MOV B，AL 请回答：（1）该程序段完成的功能是什么？ （2）如果AL的初值为56H，则A= ，B= 。 8．现有程序段如下： MOV AX，M MOV DX，N SHR DX，1 RCR AX，1 请回答：（1）该程序段完成的功能是什么？ （2）若M=1234H，N=5678H，程序运行后DX= ，AX= 。
9．现有程序段如下： XOR AX，AX MOV AX，6342H MOV CX，0404H ROL AH，CL XCHG CH，CL ROR AL，CL 请回答：（1）该程序段执行后AX= 。 （2）CF= 。 11．现有程序段如下： MOV CX，16 MOV BX，0 MOV DX，1 L：MOV AX，9AB8H AND AX，DX JZ N INC BX N：SHL DX，1 LOOP L MOV M，BX 请回答：（1）该程序段完成的功能是什么？ （2）该程序段执行完后（M）= 。 14．现有程序段如下： MOV AL，0 MOV BL，1 MOV CX，10 L：ADD AL，BL
(完整版)循环码
2、循环码 2.1循环码的基本原理 1.定义 循环码是满足循环特性的线性分组码，是线性分组码的子类，之所以这样说是因为线性分组码要求所选择的码是线性的，循环码则是在线性分组码的基础之上进一步要求所选择的码具有循环性。 假设C 是一个(n,k)线性码，如果C 中任意一个码字经任意循环移位之后仍然是C 中的码字，那么此码是一个循环码。 循环码具有规则的代数结构，且是自封闭的，因此用多项式来描述更方便。长度为n 的循环码可用一个n-1次多项式来描述，此多项式称为码多项式，表示如下： (1) 左移i 位后的码多项式为 (2) 码多项式与循环移位后的多项式之间的关系为 ) 1()(c xC(x)1) 1(021121-n -+=++???++=---n n n n n x c x C x c x c x c x (3) 也即是 )1m od()()()1(-≡n x x xC x C (4) 以此类推，可以得到 )1m od()()()(-≡n i i x x C x x C (5) 2.循环码的性质 (1)GF(q)上的(n,k)循环码中，存在唯一的一个n-k 次首一多项式 0111)(g x g x g x x g k n k n k n ++???++=-----，每一个码多项式)(x C 都是)(x g 的倍式，
即循环码的码多项式)(x C 中次数最低且其常数项为1的码多项式有且仅有一个，为码的生成多项式，记做)(x g 。循环码C 中的每个码多项式)(x C 都可唯一表示成)()()(x g x m x C =。 (2))(,),(),(),(1 2 x g x x g x x xg x g k -???都是生成多项式，他们的线性组合也是生成多项 式。 (3)GF(q)上(n,k)循环码的生成多项式)(x g 一定是)1(-n x 的因子。 (4)循环码的生成矩阵H 和校验矩阵H 的正交性可以用多项式表示为 1)()(-=n x x h x g 。因此，h(x)也是1-n x 的因子。 (5)生成矩阵G 中的每一行都是上一行经过循环移位的结果。 3.生成矩阵和校验矩阵 由上面内容中的性质(4)，若g(x)的次数为n-k 次以g(x)作为生成多项式组成的(n,k)循环码的k 个码多项式)(,),(),(),(1 2 x g x x g x x xg x g k -???一定是线性无关的，根据线性分组码的 定义，这些码多项式构成循环码的生成矩阵)(x G ????? ? ??????++???++? ??++???++++???++=????????? ??????=---------------------011 1201131210121121)()()()x (g x g x g x g x g x g x g x g x g x g x g x g x g x g x x g x G k n k n k n k n k k n k n n k n k k n k n n k n k k (6) 则(n,k)循环码的生成矩阵G 为 ? ? ?? ? ? ??? ?????????????????????????????????????????????? ????????=--------011 0120110 00000g g g g g g g g g g g g G k n k n n k n k n k n (7) 定义011 1)(h x h x h x h x h k k k k ++???++=--为(n,k)循环码的校验多项式，由 1)()(-=n x x h x g 可得到系数方程 ? ? ?-==+=+???++-----1 ,...,2,10000)(110n i h g h g h g h g h g k k n k n i k n i i ， (8) 通过解方程，可得到(n,k)循环码的校验矩阵H 为
VHDL编写一位全加器参考程序
这是茄子求别人写的参考程序，不一定能实际运行。但是可靠性在百分之九十左右。大家做不出来的可以参考下。做出来的看出错误请指正。我作为学习委员既然把答案给大家，一方面是不想影响大家平时成绩，另一方面也是希望大家可以自己看看，学习一下，不要到最后结课了着急。所以我晚上不收打印的作业，每个人都必须亲自抄写出来。 行为描述方式 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY ADD11 IS PORT(A:IN STD_LOGIC; B:IN STD_LOGIC; CIN:IN STD_LOGIC; CO:OUT STD_LOGIC; S:OUT STD_LOGIC); END ADD11; ARCHITECTURE BEHAVE OF ADD11 IS BEGIN PROCESS(A,B,CIN) VARIABLE N: INTEGER RANGE 0 TO 3; CONSTANT S_VECTOR: STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3):="1010"; CONSTANT CO_VECTOR: STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 3):="1100"; BEGIN N:=0; IF(A='1') THEN N:=N+1; END IF; IF(B='1') THEN N:=N+1; END IF; IF(CIN='1') THEN N:=N+1; END IF; S<=S_VECTOR(N); CO<=CO_VECTOR(N); END PROCESS; END BEHAVE; 数据流描述方式 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY ADD2 IS PORT(A:IN STD_LOGIC; B:IN STD_LOGIC; CIN:IN STD_LOGIC; CO:OUT STD_LOGIC; S:OUT STD_LOGIC);
序列的移位和周期延拓课程设计
摘要 复杂的序列通常可由基本序列通过运算和组合构成的，序列的移位和周期延拓是序列的基本运算。序列的移位是序列的每一个样本都向右或向左移动k个单位，形成另一个序列。周期延拓是把一个周期序列x(n),拓展为有K个周期的新序列。MATLAB是“矩阵实验室”（MATrix LABoratoy）的缩写，是一种科学计算软件，主要适用于矩阵运算及控制和信息处理领域的分析设计。 本课题利用MATLAB的元素集运算和矩阵的运算实现了对序列移位和周期延拓运算的软件实现。 关键词：MATLAB；序列；移位；周期延拓
目录 1 课题描述 (1) 2 设计原理 (1) 3 设计过程 (2) 3.1软件介绍 (2) 3.2设计内容 (3) 3.3设计步骤 (3) 4程序运行结果及分析 (4) 总结 (6) 参考文献 (7)
1 课题描述 时域离散信号用x(n)表示，时间变量n(表示采样位置)只能取整数。因此，x(n)是一个离散序列，以后简称序列。序列适合计算机存储与处理。序列的基本运算包括相加、相乘、移位、周期延拓等。MATLAB是MATrix LABoratory的缩写，早期主要用于现代控制中复杂的矩阵、向量的各种运算。MATLAB以矩阵作为基本编程单元，它提供了各种矩阵的运算与操作，并有较强的绘图功能。 本课题是利用MATLAB元素集运算和矩阵的运算实现了对序列移位和周期延拓运算的软件实现。 开发工具: MATLAB 2设计原理 设计原理如下： 移位：在这个序列运算中，x[n]的每一个样本都移动（即延迟）k个采样周期，设移位后的序列为y(n)。当k >0时每一个样本向右移动，称为x(n)的延时序列；当k<0时，每一个样本向左移动，称为x(n)的超前序列。 y(n)=x(n-k) (2.1) 在MATLAB中，如果原始的序列用x和nx表示，移位后的序列用y和yn 表示，移位运算并不影响向量x的值，因此y=x。移位体现为位置向量的改变。ny的每个元素都比nx加了一个k，即ny=nx+k。y和ny就是移位后的向量的表述，说明y取k拍前的x值。向左移位可令k取负号，意味着y取k拍后的x z-进行标注，它被称为迟延算子，表示把输入序列右移一值。在系统框图中用1 位；用z进行标注，它是左移运算是右移算子的逆运算。实际上迟延算子取的是序列过去的值，具有物理可实现性；而左移算子是提前算子，它要知道序列未来 z-算子。 的值，物理上无法实现。所以数字信号处理中通常都用1 满足： 周期延拓：如果对于所有的n，序列x[n]
数码管左移解析
数码管左移 名称：数码管左移 日期：2012年05月19日 内容：多位数码管分别显示不同数字，这种扫描显示方式成为动态扫描，并不停变化赋值 ------------------------------------------------*/ #include
VHDL实现16位全加器
[键入公司名称] [键入文档标题] [键入文档副标题] 姓名：托列吾别克·马杰尼 班级：电路与系统01班 学号：201221020141 2013/11/24
基于VHDL的16位全加器的设计 1.1设计题目的内容及要求 1.1.1目的： CMOS数字集成电路设计流程及数字集成电路自动化设计，包括功能验证、VHDL/Verlog建模、同步电路设计、异步数据获取、能耗与散热、信号完整性、物理设计、设计验证等技术 1.1.2内容： 主要实验内容是用0.18μm数字CMOS工艺，VHDL或Verlog设计一个16位全加器，用Synthesis 仿真工具验证功能，电路合成，及性能检测。 1.1.3主要测试参数及指标范围: 16位的全加器主要的设计指标是高于1GHz的频率，功耗，物理面积大小等参数。 1.2全加器的组成和原理分析 全加器是常用的组合逻辑模块中的一种，对全加器的分析和对组合逻辑电 路的分析一样。组合逻辑电路的分析，就是找出给定电路输入和输出之间的逻 辑关系，从而了解给定逻辑电路的逻辑功能。组合逻辑电路的分析方法通常采 用代数法，一般按下列步骤进行： （1）根据所需要的功能，列出真值表。 （2）根据真值表，写出相应的逻辑函数表达式。 （3）根据真值表或逻辑函数表达式，画出相应的组合逻辑电路的逻辑图[1]。 （4）用VHDL编写程序在QUARTUSⅡ上进行模拟，并分析结果的正确性。 1.3 全加器简介
全加器是组合逻辑电路中最常见也最实用的一种，考虑低位进位的加法运算就是全加运算，实现全加运算的电路称为全加器。它主要实现加法的运算，其中分为并行全加器和串行全加器，所谓并行就是指向高位进位时是并行执行的，而串行就是从低位到高位按顺序执行，为了提高运算，必须设法减小或消除由于进位信号逐级传递所消耗的时间，为了提高运算速度，制成了超前进位加法器，这是对全加器的一种创新[2]。 1.3.1半加器的基本原理 如果不考虑有来自低位的进位将两个1位二进制数相加，称为半加。实现半加运算的电路称为半加器。 按照二进制加法运算规则可以列出如表2所示的半加器真值表，其中A、B 是两个加数，S是相加的和，CO是向高位的进位。将S、CO和A、B的关系写成逻辑表达式则得到 S=A B+A B=A+B CO=AB 表1 半加器的真值表 因此，半加器是由一个异或门和一个与门组成的，如图1所示。
s7-200_传送及移位指令(MOV_SHL)
案例7相关背景知识 关于：数据处理指令 一、传送类指令 传送类指令用于在各个编程元件之间进行数据传送。根据每次传送数据的数量，可分为单个传送指令和块传送指令。 1．单个传送指令MOVB，BIR，BIW，MOVW，MOVD，MOVR 单个传送指令每次传送l个数据，传送数据的类型分为字节传送、字传送、双字传送和实数传送。 (1)字节传送指令MOVB，BIR，BlW 字节传送指令可分为周期性字节传送指令和立即字节传送指令。 ①周期性字节传送指令MOVB。 在梯形图中，周期性字节传送指令以功能框的形式编程，指令名称为MOV_B。当允 许输入EN有效时，将一个无符号的单字节数据IN传送到0UT中。 影响允许输出EN0正常工作的出错条件为：SM4．3(运行时问)，0006(问接寻址)。 在语句表中，周期性字节传送指令MOVB的指令格式为：MOVB IN，OUT。IN和0UT的寻址范围。 操作数类型寻址范围 IN BYTE VB，IB，QB，MB，SB，SMB，LB，AC，*VD，*AC，*LD和常数 OUT BYTE VB，IB，QB，MB，SB，SMB，LB，AC，*VD，*AC，*LD ②立即字节传送指令BIR，BIW。 立即读字节传送指令BIR：当允许输入EN有效时，BIR指令立即读取(不考 虑扫描周期)当前输入继电器区中由IN指定的字节，并传送到OUT。在梯形图 中，立即读字节传送指令以功能框的形式编程，指令名称为：MOV_BIR。 当允许输入EN有效时，将1个无符号的单字节数据IN传送到0UT中。 在语句表中，立即读字节传送指令BIR的指令格式为： BIR IN，OUT。 IN和0UT的寻址范围如下表所示. 操作数类型寻址范围 IN BYTE IB OUT BYTE VB，IB，QB，MB，SB，SMB，LB，AC，。VD，8AC，。LD (2)字传送指令MOVW 字传送指令MOVW将1个字长的有符号整数数据IN传送到OUT。在梯形图中，字传送指令以功能框的形式编程，当允许输入EN有效时，将1个无符号的单字长数据IN传送到0UT中。 影响允许输出EN0正常工作的出错条件为：SM4．3(运行时间)，0006(间接寻 址)。在语句表中，字传送指令MOVW的指令格式为MOVW IN，OUT。IN和0UT的 寻址范围. 操作数类型寻址范围 IN WORD VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW，T，C，AC，*VD，*AC，*LD和常数 OUT WORD VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW，T，C，AC，*VD，*AC，*LD (3)双字传送指令MOVD 双字传送指令MOVD将1个双字长的有符号整数数据IN传送到0UT。 在梯形图中，双字传送指令以功能框的形式编程，指令名称为：MOV_DW。 当允许输入EN有效时，将1个有符号的双字长数据IN传送到0UT中。 影响允许输出EN0正常工作的出错条件为SM4．3(运行时间)，0006(问接 寻址)。在语句表中，双字传送指令MOVD的指令格式为：MOVD IN，OUT。 IN和0UT的寻址范围如下表所示。 操作数类型寻址范围 IN DWORD VD，ID，QD，MD，SMD，LD，AC，HC，*VD，*AC，*LD和常数 OUT DWORD VD，ID，QD，MD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD (4)实数传送指令MOVR
数据结构课后习题及解析第二章
第二章习题 1. 描述以下三个概念的区别：头指针，头结点，首元素结点。 2. 填空： （1）在顺序表中插入或删除一个元素，需要平均移动元素，具体移动的元素个数与有关。 （2）在顺序表中，逻辑上相邻的元素，其物理位置相邻。在单链表中，逻辑上相邻的元素，其物理位置相邻。 （3）在带头结点的非空单链表中，头结点的存储位置由指示，首元素结点的存储位置由指示，除首元素结点外，其它任一元素结点的存储位置由指示。3．已知L是无表头结点的单链表，且P结点既不是首元素结点，也不是尾元素结点。按要求从下列语句中选择合适的语句序列。 a. 在P结点后插入S结点的语句序列是：。 b. 在P结点前插入S结点的语句序列是：。 c. 在表首插入S结点的语句序列是：。 d. 在表尾插入S结点的语句序列是：。 供选择的语句有： （1）P->next=S; （2）P->next= P->next->next; （3）P->next= S->next; （4）S->next= P->next; （5）S->next= L; （6）S->next= NULL; （7）Q= P; （8）while(P->next!=Q) P=P->next; （9）while(P->next!=NULL) P=P->next; （10）P= Q; （11）P= L; （12）L= S; （13）L= P; 4. 设线性表存于a(1:arrsize)的前elenum个分量中且递增有序。试写一算法，将X插入到线性表的适当位置上，以保持线性表的有序性。 5. 写一算法，从顺序表中删除自第i个元素开始的k个元素。 6. 已知线性表中的元素（整数）以值递增有序排列，并以单链表作存储结构。试写一高效算法，删除表中所有大于mink且小于maxk的元素（若表中存在这样的元素），分析你的算法的时间复杂度（注意：mink和maxk是给定的两个参变量，它们的值为任意的整数）。 7. 试分别以不同的存储结构实现线性表的就地逆置算法，即在原表的存储空间将线性表（a1, a2..., an）逆置为（an, an-1,..., a1）。 （1）以一维数组作存储结构，设线性表存于a(1:arrsize)的前elenum个分量中。 （2）以单链表作存储结构。 8. 假设两个按元素值递增有序排列的线性表A和B，均以单链表作为存储结构，请编写算法，将A表和B表归并成一个按元素值递减有序排列的线性表C，并要求利用原表（即A 表和B表的）结点空间存放表C。
EDA与VHDL实现8位加法器
EDA技术与VHDL实训 姓名：李* 班级：电信**-* 学号：12******** 电子与信息工程学院
8位加法器设计 一实训目的 1．学习使用VHDL语言设计电路，加深对VHDL语言的理解与应用。 2．学习8位加法器的VHDL程序设计方法。 3．学习例化语句的应用，并能够利用例化语句完成从半加器到全加器的设计。 二加法器 加法器是为了实现加法的。即是产生数的和的装置。加数和被加数为输入，和数与进位为输出的装置为半加器。若加数、被加数与低位的进位数为输入，而和数与进位为输出则为全加器。常用作计算机算术逻辑部件，执行逻辑操作、移位与指令调用。 对于1位的二进制加法，相关的有五个的量：1，被加数A，2，被加数B，3，前一位的进位CIN，4，此位二数相加的和S，5，此位二数相加产生的进位COUT。前三个量为输入量，后两个量为输出量，五个量均为1位。 对于32位的二进制加法，相关的也有五个量：1，被加数A（32位），2，被加数B（32位），3，前一位的进位CIN（1位），4，此位二数相加的和S（32位），5，此位二数相加产生的进位COUT（1位）。 要实现32位的二进制加法，一种自然的想法就是将1位的二进制加法重复32次（即逐位进位加法器）。这样做无疑是可行且易行的，但由于每一位的CIN都是由前一位的COUT 提供的，所以第2位必须在第1位计算出结果后，才能开始计算；第3位必须在第2位计算出结果后，才能开始计算，等等。而最后的第32位必须在前31位全部计算出结果后，才能开始计算。这样的方法，使得实现32位的二进制加法所需的时间是实现1位的二进制加法的时间的32倍。 三实训内容 首先设计半加器，然后用例化语句将它们连接起来。利用半加器和或门构成1位全加器，以1位全加器为基本硬件，构成串行进位的8位加法器。 3.1 设计1位半减器 利用真值表设计1位半减器。图3-1中的h_add是半加器，sum是输出和，a_out是进位输出，add_in是进位输入。 表3-1 加法真值表 加数x 加数y 和sum 进位a_out 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1
PLC实验五移位与转换指令
实验五移位与转换指令 【实验目的】 1.熟悉STEP7编程软件的基本使用方法。 2.掌握STEP7编程软件梯形图程序的运行、监视及调试方法。 3.掌握移位与转换指令的使用方法。 4.将所学指令知识运用于实践中，培养分析问题、解决问题能力。 【预习要求】 1.复习移位与转换指令的有关内容。 2.按照下面给出的实验习题控制要求进行预习，理论分析梯形图内容。 【实验任务及要求】 1.为加深对本次实验指令的理解，将课堂上讲解的例题输入编程软件，下载运行，并观察实验结果。 2.将实验习题理论分析的梯形图内容进行验证。将梯形图程序输入编程软件，下载运行，并根据运行情况进行调试、修改程序，直到通过为止。 3.例题内容要求在实验课上测试通过，实验习题内容要求课堂上进行编写及调试，实验报告需涵盖I/O分配表和梯形图。 4.要求实验报告写出心得体会：本次实验中遇到的问题、解决方案或收获。【实验步骤】 1.新建工程，进行硬件组态，编译保存。 2.将程序逐条输入，检查无误后，保存程序。 3.将工程下载到模拟器。 4.将PLC设为运行状态，根据控制要求观察程序输出状态是否正确。 【实验内容】 1、移位指令 例1：字左移。输入字左移指令，分析并测试2#1001 1101 1111 1011左移四位后，OUT端的MW0中数据。 ~ 1 ~
例2：字右移。输入字右移指令，分析并测试2#1001 1101 1111 1011右移四位后，OUT端的MW0中数据。 例3：双字左移。输入双字左移指令，分析并测试16#87654321向左移4位后，OUT端的MD0中数据。 例4：双字右移。输入双字右移指令，分析并测试16#12345678向右移4位后，OUT端的MD0中数据。 例5：整数右移。输入整数右移指令，分析并测试2#0001 1101 1111 1011右移四位后，OUT端的MW0中数据。 例6：长整数右移。输入长整数右移指令，分析并测试2#0001 1101 1111 1011右移四位后，OUT端的MD0中数据。 例7：双字循环左移。输入双字循环左移指令，分析并测试2#1001 1101 1111 1011 1001 1101 1111 1011，除最高4位外，其余各位向左移4位后，OUT端的MD0中数据。 ~ 2 ~
FPGA设计实例 四位加法器(含VHDL源程序)
EDA FPGA 四位加法器设计说明：程序使用原件例化语句编写。 半加器程序： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY bjq IS PORT(A,B:IN STD_LOGIC; Y,Co:OUT STD_LOGIC); END bjq; ARCHITECTURE bjqbehv OF bjq IS SIGNAL c,d:STD_LOGIC; BEGIN c<=A OR B; d<=A NAND B; Co<=NOT d; Y<=c AND d; END bjqbehv; 全加器程序： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY qjq IS PORT(Ci,A,B:IN STD_LOGIC;
S,Co:OUT STD_LOGIC); END qjq; ARCHITECTURE qjqbehv OF qjq IS BEGIN S<=A XOR B XOR Ci; Co<=(A AND B) OR (A AND Ci) OR (B AND Ci); END qjqbehv; 加法器例化程序： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY jfq4 IS PORT(A,B:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); Co:OUT STD_LOGIC); END jfq4; ARCHITECTURE jfq4behv OF jfq4 IS COMPONENT qjq PORT(Ci,A,B:IN STD_LOGIC; S,Co:OUT STD_LOGIC); END COMPONENT; COMPONENT bjq PORT(A,B:IN STD_LOGIC; Y,Co:OUT STD_LOGIC); END COMPONENT; SIGNAL C0,C1,C2:STD_LOGIC; BEGIN u1:bjq PORT MAP(A(0),B(0),Y(0),C0); u2:qjq PORT MAP(C0,A(1),B(1),Y(1),C1); u3:qjq PORT MAP(C1,A(2),B(2),Y(2),C2); u4:qjq PORT MAP(C2,A(3),B(3),Y(3),Co); END ARCHITECTURE jfq4behv; 兄弟加qq 352995783，技术交流。 暮落 2011年12月2日
微计算机原理(第2版)第三章课后习题答案解析讲课讲稿
微计算机原理(第2版)第三章课后习题答 案解析
第三章 80x86 指令系统 3-1 指令由操作码字段和操作数字段组成。8086的指令长度在1~6字节范围。 3-2 分别指出下列指令中源操作数和目的操作数的寻址方式。若是存储器寻址，使用表达式表示出EA=？ PA=？ (1) MOV SI, 2100H (2) MOV CX, DISP[BX] (3) MOV [SI], AX (4) ADC ZX, [BX][SI] (5) AND AX, DX (6) MOV AX, [BX+10H] (7) MOV AX, ES:[BX] (8）MOV AX, [BX+SI+20H] (9) MOV [BP], CX (10) PUSH DS 解： 3-3 已知8086中一些寄存器的内容和一些存储器单元的内容如图3-1所示，试指出下列各条指令执行后，AX中的内容。
(1)MOV AX, 2010H (2) MOV AX, BX (3) MOV AX, [1200H] (4)MOV AX, [BX] (5) MOV AX, 1100H[BX] (6) MOV AX, [BX][SI] (7)MOV AX, 1100H[BX+SI] (8) MOVLEA AX, [SI] 解：（1）（AX）=2010H （2）（AX）=0100H （3）（AX）=4C2AH （4）（AX）=3412H （5）（AX）=4C2AH （6）（AX）=7856H （7）（AX）=65B7H （8）（AX）=0002H
图3-1 3-4 已知（AX)=2040H,(DX)=380H,端口(PORT)=(80H)=1FH，（PORT+1)=45H, 执行下列指令后，指出结果等于多少？ 解： (1)OUT DX, AL (0380H)=40H (2)OUT DX, AX (380H)=40H (381h)=20H (3)IN AL, PORT (AL)=1FH (4)IN AX, 80H (AX)=451FH (5)OUT PORT1, AL (PORT1)=40H (6)OUT PORT1, AX (PORT1)=2040H
VHDL实现16位全加器
［键入公司名称］ ［键入文档标题］ ［键入文档副标题］ 姓名：托列吾别克?马杰尼 班级：电路与系统01班 学号：201221020141
［键入公司名称］ 2013/11/24
基于VHDL的16位全加器的设计 1.1设计题目的内容及要求 i.i.i 目的： CMOS数字集成电路设计流程及数字集成电路自动化设计，包括功能验证、VHDL/Verlog建模、同步电路设计、异步数据获取、能耗与散热、信号完整性、物理设计、设计验证等技术 1.1.2内容： 主要实验内容是用0.18阿数字CMOS工艺，VHDL或Verlog设计- 个16位全加器，用Synthesis仿真工具验证功能，电路合成，及性能检测。 1.1.3主要测试参数及指标范围： 16位的全加器主要的设计指标是高于1GHz的频率，功耗，物理面积大小等参数。 1.2全加器的组成和原理分析 全加器是常用的组合逻辑模块中的一种，对全加器的分析和对组合逻辑电路的分析一样。组合逻辑电路的分析，就是找出给定电路输入和输出之间的逻辑关系，从而了解给定逻辑电路的逻辑功能。组合逻辑电路的分析方法通常采用代数法，一般按下列步骤进行： (1)根据所需要的功能，列出真值表。 (2)根据真值表，写出相应的逻辑函数表达式。 (3)根据真值表或逻辑函数表达式，画出相应的组合逻辑电路的逻辑图 (4)用VHDL编写程序在QUARTUS U上进行模拟，并分析结果的正确性。 1.3全加器简介
全加器是组合逻辑电路中最常见也最实用的一种，考虑低位进位的加法运 算就是全加运算，实现全加运算的电路称为全加器。它主要实现加法的运算， 其中分为并行全加器和串行全加器，所谓并行就是指向高位进位时是并行执行 的，而串行就是从低位到高位按顺序执行，为了提高运算，必须设法减小或消除由于进位信号逐级传递所消耗的时间，为了提高运算速度，制成了超前进位加法器，这是对全加器的一种创新［2］。 1.3.1半加器的基本原理 如果不考虑有来自低位的进位将两个1位二进制数相加，称为半加。实现 半加运算的电路称为半加器。 按照二进制加法运算规则可以列出如表2所示的半加器真值表，其中A、B 是两个加数，S是相加的和，CO是向咼位的进位。将S、CO和A、B的关系写成逻辑表达式则得到 S=A B+A B=A+B CO=AB 因此，半加器是由一个异或门和一个与门组成的，如图1所示。
8位加法器设计程序过程
实验8位加法器设计 一、实验目的 熟悉利用QuartusⅡ的图形编辑输入法设计简单组合电路，掌握层次化设计方法，并通过8位全加器的设计，进一步熟悉利用EDA软件进行数字系统设计的流程。 二、实验仪器与器材 计算机1台，GW48-PK2S实验箱1台，QuartusⅡ6.0 1套。 三、实验内容 1. 基本命题 利用图形输入法设计一个一位半加器和全加器，再利用级联方法构成8位加法器。 2. 扩展命题 利用文本输入法设计4位并行进位加法器，再利用层次设计方法构成8位加法器。通过时序仿真，比较两种加法器的性能。 四、实验设计思路 按照如图2-1，2-2，2-3设计半加器、全加器、串行级联加法器 ①设计半加器 图2-1半加器设计图 ②设计全加器
图2-2全加加器设计图 ③设计串行级联8位加法器 图2-3串行级联8位加法器设计图 ④仿真波形图 对以上的串行级联加法器进行仿真。设置时钟频率为/1/10ns。每20ns对a,b输入口进行+2操作。所得结果见图2-8。由图可知延时大约为14ns。
图2-4串行级联加法器仿真波形图 对以上的串行级联加法器进行仿真。设置时钟频率为/2.0us。每10us对a,b输入口进行 +2操作。所得结果见图2-4。由图可知延时大约为10us。 五、实验要求 将实验原理、设计过程、编译仿真波形和分析结果、硬件测试实验结果写进实验报告。 六、实验思考题 （1）与单一设计文件比较，实现层次化设计应注意哪些问题？ 答：实现层次化设计需要注意的是：假设B设计中引用A设计，那么需要将A 设计的工程文件放在B设计的工程文件中，另外，B设计的工程必须要以B的实体名称对应，不然仿真的时候会出错。 （2）比较图形编辑和文本编辑两种8位二进制加法器的性能，分析它们的主要异同点。以下是文本编辑的参考程序。 1） 4位二进制数加法器ADDER4B的VHDL描述 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY ADDER4B IS PORT ( CIN4 : IN STD_LOGIC; A4 : IN STD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);
FPGA VHDL4位全加器
《FPGA原理及应用》 实验报告书 （4） 用例化语句设计4位全加器题目 学院专业 姓名学号 指导教师 2015年 10-12月
1.实验目的 （1）进一步熟悉和掌握Qartus II的使用方法； （2）进一步掌握FPGA实验箱使用方法； （3）学习和掌握电路原理图的设计流程； （4）深化理解顶层设计的概念和构建电路的方法 2.实验内容 使用Qartus II的元件库，通过元件图的方式设计具有4位全加器功能的程序，并使用FPGA实验箱对程序进行硬件下载，验证。 3.实验条件 开发软件：Qartus II 8.0 实验设备：FPGA实验箱 拟用芯片：Altera EP3C55F484C8 4.实验设计 1)系统原理 多位加法器的构成有两种方式：并行进位和串行进位方式。并行进位加法器设有并行进位产生逻辑，运算速度快；串行进位方式是将全加器级联构成多位加法器。通常，并行加法器比串行级联加法器占用更多的资源，并且随着位数的增加，相同位数的并行加法器比串行加法器的资源占用差距也会越来越大。 四位全加器可对两个多位二进制数进行加法运算，同时产生进位。当两个二进制数相加时，较高位相加时必须加入较低位的进位项（Ci），以得到输出为和（S）和进位（C0）。 其中CIN表示输入进位位，COUT表示输出进位位，输入A和B分别表示加数和被加数。输出SUM＝A＋B＋CIN，当SUM大于255时，COUT置‘1’。 图4-1 4位全加器原理图 2)程序代码
LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY adder1 IS --1位全加器设计 PORT(a,b,cin:IN STD_LOGIC; s,cout:OUT STD_LOGIC); END adder1; ARCHITECTURE dataflow OF adder1 IS --用数据流方式设计1位全加器SIGNAL tmp:STD_LOGIC; --用tmp表示a⊕b BEGIN tmp<=a XOR b AFTER 10 ns; s<=tmp XOR cin AFTER 10 ns; cout<=(a AND b)OR(tmp AND cin) AFTER 20 ns; END dataflow; LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY adder4 IS --4位全加器设计 PORT(a,b:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); cin:IN STD_LOGIC; s:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); cout:OUT STD_LOGIC); END adder4;