自从电子电路设计出现了EDA技术之后，CPU的设计和实现工作一下子变得前途光明起来，用计算机来设计CPU不但成为了可能，而且确确实实成为了一条完全可行的、高效率的计算机设计之路。本文从设计一个简单的多元动态计算机CPU入手，对它的结构进行了研究，重点研究控制器中的控制矩阵的设计和实现。　　 多元动态计算机是借助于Quartus Ⅱ软件，基于FPGA平台进行开发设计的一款计算机。最主要的思想是将程序寄存器、数据寄存器和指针等影响程序执行的因素从CPU中分离出来，与存储器组成一个整体，叫存储单元，用MU(Memory Unit)来表示。将控制器、运算器等与程序执行上下文无关的设备组成一个整体，叫执行单元，用PU(Performance Unit)来表示。将与输入输出相关的功能设备统称为通道，用CHL 表示。这种结构的核心是程序执行的存储器和处理器可交替连接，在多元结构的情况下，真正实现多道程序同时运行。　　 本文第一个主要研究内容，是通过对时钟、机器节拍、指令系统、各种标志线和控制线的分析和研究，设计出多元动态计算机CPU的控制矩阵模块。再利用Quartus Ⅱ软件进行编程实现，最后通过仿真检测。本文的另一个研究内容，同样是本文的创新点，实现控制矩阵模块Verilog HDL 语言的软件自动编程。通过对控制矩阵输入端口自变量和输出端口因变量的分析，根据自变量和因变量的逻辑关系，推出逻辑表达式。根据逻辑表达式利用VC6.0平台，实现控制矩阵硬件描述语言的自动编写。