Verilog學習筆記簡單功能實現(二)...............全加器


先以一位全加器為例:Xi、Yi代表兩個加數,Cin是地位進位信號,Cout是向高位的進位信號。列表有:

  Xi     Yi    Cin Sum Cout
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 1 1

    

          由左邊表格可知:

                         Sum=X’Y'Cin+X'YCin'+XY'Cin'+XYCin=X'(Y⊕Cin)+X(Y⊙Cin)=X'(Y⊕Cin)+X(Y⊕Cin)'=X⊕Y⊕Cin

                              Cout=X’YCin+XYCin'+XY'Cin+XYCin=XY+(X⊕Y)Cin

                  如果取:P=X⊕Y ;   G=XY

                     那么:Sum=P⊕Cin     Cout=PCin+G

 

 

 

圖中對Cout的公式進行了,即Cout'=(AB)'(PCin)'=(AB)'((A⊕B)Cin)'

 下面是全加器的門級Verilog語言描述:

module Fadd(x,y,Cin,Cout,Sum);
  input x,y,Cin;
  output Cout,Sum;
  wire a,b,c;

  xor xor1(a,x,y);
        xor2(Sum,a,Cin);
  and  and1(b,x,y);
          and2(c,Cin,a);
  or    or1(Cout,b,c);

endmodule

 全加器的行為描述:

1 module add(x,y,Cin,Sum,Cout);
2   input   x,y,Cin;
3   output  Sum,Cin;
4   assign Sum=x^y^Cin;
5   assign Cout=x&y+(x^y)&Cin;
6 endmodule
View Code
module add_N(x,y,Cin,Cout,Sum);
  input  x,y,Cin;
  output  Sum,Cout;
  assign  {Cout,Sum}=x+y+Cin;
endmodule

利用行為級描述的Verilog全加器可以很簡單的擴展成4位或者16位等全加器:

module add_4(x,y,Cin,Cout,Sum);
  input [3:0]x,y;
  input Cin;
  output [3:0]Sum;
  output  Cout;
  assign  {Cout,Sum}=x+y+Cin;
endmodule
module add_N(x,y,Cin,Cout,Sum);
  input [N-1:0]x,y;
  input  Cin;
  output [N-1:0]Sum;
  output  Cout;
  assign  {Cout,Sum}=x+y+Cin;
endmodule

 


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