báo cáo cấu trúc máy tính lab 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM
Khoa: Điện – Điện tử
***

BÁO CÁO BÀI TẬP
Mơn: CẤU TRÚC MÁY TÍNH
Lab 1: THIẾT KẾ BỘ CỘNG 4 BIT

GVHD: TS. TRẦN HOÀNG LINH
MSSV: Bùi Xuân Sơn
MSSV: 1914940

***
TPHCM, 29 tháng 04 năm 2022


MỤC LỤC
I-

MỤC TIÊU:..............................................................................................................................1

II1)

Sử dụng bộ cộng toàn phần (FA).......................................................................................... 1

2)

Sử dụng mơ hình hành vi......................................................................................................2

III-

FILE CODE VERILOG VÀ FILE TEST: Xem file đính kèm.............................................2

IV-

KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ:.................................................................................................2

1)

Kết quả file test:....................................................................................................................2

2)

Kết quả lý thuyết:..................................................................................................................3

3)

Đánh giá:...............................................................................................................................3

V-

/

LÝ THUYẾT:....................................................................................................................... 1

KẾT LUẬN:......................................................................................................................... 3


I- MỤC TIÊU:
Xây dựng bộ cộng 4 bit bằng 2 cách:
1) Sử dụng bộ cộng toàn phần (Full Adder) để thực hiện (Structural Model).

2) Sử dụng mơ hình hành vi để thực hiện (Behavioral Model).

II- LÝ THUYẾT:
Bộ cộng 4 bit lấy 2 số ngõ vào 4 bit và cho ra kết quả 5 bit (4 bit kết quả và 1 bit nhớ).
1) Sử dụng bộ cộng toàn phần (FA):
Bộ cộng FA là bộ cộng 1 bit có nhớ, bao gồm 3 ngõ vào x,y,cin với cin là bit nhớ ban
đầu (thường chọn cin=0) và 2 ngõ ra s và co với co là bit nhớ của kết quả.
Bảng chân trị của bộ cộng FA:
NGÕ VÀO
x
y
cin
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1

1
1
0
1
1
1
Từ bảng, ta có biểu thức của ngõ ra theo ngõ vào là:

NGÕ RA
s
0
1
1
0
1
0
0
1

Co
0
0
0
1
0
1
1
1

s = (x ⨁ y) ⨁ cin;

co = xy + yz + xz;
Sơ đồ bộ cộng 4 bit dùng FA:

Bộ cộng 4 bit được thực hiện bằng việc kết hợp 4 bộ cộng FA như hình trên.

3


2) Sử dụng mơ hình hành vi:
Phép cộng 4 bit được thực hiện như sau ( với C0, C1, C2 S4 là bit nhớ, S4 là bit nhớ kết quả):

•

Xét bit kết quả (S3,S2,S1,S0):

S0 =1 khi A0B0=10,01;
S1 =1 khi C0A1B1=001,010,100,111;
Tương tự với S2 và S3.
•

Xét bit nhớ (S4,C2,C1,C0):

C0 =1 khi A0B0=11;
C1 =1 khi C0A1B1=011,101,110,111;
Tương tự với C2 và S4.
III-FILE CODE VERILOG VÀ FILE TEST: Xem file đính kèm.
IV- KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ:
1) Kết quả file test:
• Sử dụng bộ cộng toàn phần:

•

Sử dụng mơ hình hành vi:

2) Kết quả lý thuyết:
NGÕ VÀO
A
0000
0001
0101
1001
1011
1111
1111
1101
0101

B
1111
1111
0111
1001
1011
1111
1000
1011
1101

NGÕ RA

S
01111
10000
01100
10010
10110
11110
10111
11000
10010

3) Đánh giá:
Kết quả mô phỏng giống với lý thuyết.
V- KẾT LUẬN:
Bộ cộng 4 bit được xây dựng dựa trên 2 cách: dùng bộ cộng FA và mơ hình hành vi cho kết
quả tính tốn chính xác của phép cộng 4 bit có nhớ, đáp ứng được mục tiêu đề bài. Là cơ sở
để xây dựng bộ ALU.