第三部分 程序设计，提交答案后或回顾可查看参考答案，5-61

【程序设计】是计算机科学中的核心技能之一，它涉及到编写代码来解决特定问题或执行特定任务。在给定的信息中，我们看到三个编程题目，涵盖了不同的设计任务，这些都是程序设计的基础知识点。 题目1涉及设计一个**模65的BCD码计数器**。BCD（Binary Coded Decimal）码是一种将十进制数用二进制表示的方法。在这个计数器中，`qout`是输出，`cout`是进位，`load`用于同步置数，`data`是置数输入，`reset`是同步复位信号，`clk`是时钟信号，而`cin`是前级进位。在Verilog代码中，使用了`always`块来描述时序逻辑，当`reset`为高电平时，计数器被复位；在`load`有效时，`data`的值被加载到计数器；在时钟上升沿，并且有进位（`cin`为1）时，计数器会进行加法运算。特别地，当计数器达到9999（模65的边界）时，会通过条件语句进行特殊处理，确保计数器能够正确循环。 题目2要求设计一个**简单算术逻辑单元（ALU）**。ALU是计算机硬件中的基本组成部分，可以执行算术和逻辑运算。在这里，`out`是8位输出，`a`和`b`是4位操作数，`opcode`指示要执行的操作（加、减、乘、除）。Verilog代码中，使用`case`语句根据`opcode`的值来选择执行相应的操作。减法运算使用了一个`task`，这是因为减法可能产生负数，需要特殊处理。`task`定义了一个子功能，用于计算两个4位数的绝对差值。 题目3要求用Verilog描述一个**4位移位寄存器**。移位寄存器是数字系统中常见的存储组件，可以按位移动其内部数据。这里，`seri_in`是串行输入，`clk`是移位时钟，`clrb`是清零信号，`Q[1]~Q[3]`是并行输出。移位寄存器由四个D触发器组成，每个触发器使用了独立的Verilog模块`d_flop`。D触发器是数字电路中的基本存储元件，它的输出`q`在时钟边沿更新，根据输入`d`的值。 这些题目考察了程序设计中的基本概念，包括但不限于：模数计数器的设计，算术逻辑单元的实现，以及移位寄存器的描述。这些都是数字逻辑和VHDL/Verilog硬件描述语言的基础知识，对于理解和设计数字系统至关重要。在实际的程序设计中，还需要考虑代码的可读性、可维护性以及硬件效率等因素。