实验三 ALU模块设计

实验三ALU模块设计
一、问题描述：
1、设计一个4bit的ALU模块。

2、在12bit的控制码的控制下能够完成多种算术和逻辑运算
3、ALU的进位链处理采用选择进位方法。

4、要实现的控制码和运算类型如下表
运算规则表
二、输入和输出信号描述
1、ALU
input: A3A2A1A0 ：运算数输入
B3B2B1B0：运算数输入
K3K2K1K0：函数发生器K的输入控制信号
P3P2P1P0：函数发生器P的输入控制信号
R3R2R1R0：函数发生器R的输入控制信号
Cin：进位输入
Cout: 进位输出
output: S3S2S1S0 ：结果输出
三、设计结构
1、总体结构
2、booth编码结构
四、设计步骤
Step1、理解ALU的运算规则和实现方法。

Step2、设计实现K、P、R函数发生器，并仿真其功能是否正确。

Step3、设计实现1进位链，并仿真其功能是否正确。

Step4、设计实现1bit的结构。

Step5、设计实现4bit的ALU结构，并仿真验证其运算各种运算的结果。

五、设计要求
1、该ALU的结构由两部分电路构成：
a、函数发生器电路
b、进位链电路
2、该ALU实现的是无符号数的运算。

3、采用结构化的设计方法。

4、功能仿真加的激励要尽可能反应该ALU的全部运算情况。

5、得到完整的结果波形，并能够分析其是否正确。

6、手写设计报告。