verilog设计加法器

概述

本文利用了硬件行为描述、数据流描述、结构描述三种方法分别写了几个加法器，记录入门学习

一位半加法器

即两个一位的二进制数相加，得到其正常相加的结果的最后一位。

仿真波形图

 

硬件行为描述

源文件

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module bjqxw(a,b,sum,cout); input a,b; output sum,cout; reg sum,cout; always @(a or b) begin case({a,b}) 2'b00:begin sum=0;cout=0; end 2'b01:begin sum=1;cout=0; end 2'b10:begin sum=1;cout=0; end 2'b11:begin sum=0;cout=1; end endcase end endmodule

仿真结构图

 

仿真文件

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module bjqxwsimu; reg a,b; wire sum,cout; bjqxw sl(a,b,sum,cout); initial begin a=0;b=0; end always #10 {a,b}={a,b}+1; endmodule

结构描述

源文件

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module add(a,b,sum,cout); input a,b; output sum,cout; xor(sum,a,b); and(cout,a,b); endmodule

仿真结构图

 

仿真文件

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module add1; reg a,b; wire sum,cout; add ul(a,b,sum,cout); initial begin a=0;b=0; end always #10 {a,b}={a,b}+1; endmodule

数据流描述

源文件

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endmodulemodule add3(a,b,sum,cout); input a,b; output sum,cout; wire sum,cout; assign sum=a^b; assign cout=a&b; endmodule

仿真结构图

 

仿真文件

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module add1; reg ain,bin; reg clk; wire sum1,cout1; initial begin ain=0;bin=0;clk=0; end always #50 clk=~clk; always @(posedge clk) begin ain={$random}%2; #3 bin={$random}%2; end add3 ul(.a(ain),.b(bin),.sum(sum1),.cout(cout1)); endmodule

一位全加器

仿真波图

 

硬件行为描述

源文件

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module qjq(a,b,cin,sum,cout); input a,b,cin; output sum,cout; reg sum,cout; always @(a or b or cin) begin case ({cin,a,b}) 3'b000:begin sum=0;cout=0; end 3'b001:begin sum=1;cout=0; end 3'b010:begin sum=1;cout=0; end 3'b011:begin sum=0;cout=1; end 3'b100:begin sum=1;cout=0; end 3'b101:begin sum=0;cout=1; end 3'b110:begin sum=0;cout=1; end 3'b111:begin sum=1;cout=1; end endcase end endmodule

仿真结构图

 

仿真文件

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module qjq1; reg a,b,cin; wire sum,cout; qjq ul(a,b,cin,sum,cout); initial begin a=0;b=0;cin=0; end always #10 {a,b,cin}={a,b,cin}+1; endmodule

结构描述

源文件

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module qiq(a,b,cin,sum,cout); input a,b,cin; output sum,cout; wire q1,q2,q3; xor(sum,a,b,cin); or(q1,a,b); or(q2,b,cin); or(q3,a,cin); and(cout,q1,q2,q3); endmodule

仿真结构图

 

仿真文件

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module qjq1; reg a,b,cin; wire sum,cout; qiq ul(a,b,cin,sum,cout); initial begin a=0;b=0;cin=0; end always #10 {a,b,cin}={a,b,cin}+1; endmodule

数据流描述

源文件

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module qjq(a,b,cin,sum,cout); input a,b,cin; output sum,cout; assign {sum,cout}=a+b+cin; endmodule

仿真结构图

 

仿真文件

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

module qjqsimu; reg a,b,cin; wire sum,cout; qjq sl(a,b,cin,sum,cout); initial begin a=0;b=0;cin=a&b; end always #20 {a,b}={a,b}+1; endmodule

四位全加器

数据流描述

源文件

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module qjq(a,b,cin,sum,cout); input [3:0] a,b; input cin; output [3:0] sum; output cout; assign {sum,cout}=a+b+cin; endmodule

仿真结构图

 

仿真文件

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module qjqsimu; reg [3:0] a,b; reg cin; wire [3:0] sum; wire cout; qjq sl(a,b,cin,sum,cout); initial begin a=4'b0000;b=4'b0000;cin=0; end always #20 {a,b}={a,b}+4'b0001; endmodule

仿真波图

 

ps：将上述输入输出的字段长度对应修改，可得到相应数位的全加器数据流描述