HDLBits刷题Day6
2.3.6 Adder1
问题陈述
您将获得一个add16执行 16 位加法的模块。实例化其中两个以创建一个 32 位加法器。一个 add16 模块计算加法结果的低 16 位，而第二个 add16 模块在接收到第一个加法器的进位后计算结果的高 16 位。您的 32 位加法器不需要处理进位（假设为 0）或进位（忽略），但内部模块需要才能正常工作。（换句话说，add16模块执行 16 位 a + b + cin，而您的模块执行 32 位 a + b）。
如下图所示将模块连接在一起。提供的模块add16具有以下声明：
module add16 ( input[15:0] a, input[15:0] b, input cin, output[15:0]
sum, output cout );
Verilog代码：
module top_module(
input [31:0] a,
input [31:0] b,
output [31:0] sum
);
wire [31:0] w1,w2;
wire cout;
assign w1=a;
assign w2=b;
add16 low (.a(w1[15:0]),.b(w2[15:0]),.cin(1'b0),.sum(sum[15:0]),.cout(cout));
add16 high(.a(w1[31:16]),.b(w2[31:16]),.cin(cout),.sum(sum[31:16]));
endmodule
2.3.7 Adder2
问题陈述：
您top_module将实例化add16（提供）的两个副本，每个副本将实例化add1（您必须编写）的 16 个副本。因此，您必须编写两个模块：top_module和add1.
您将获得一个add16执行 16 位加法的模块。您必须实例化其中的两个以创建 32 位加法器。一个add16模块计算加法结果的低 16 位，而第二个add16模块计算结果的高 16 位。您的 32 位加法器不需要处理进位（假设为 0）或进位（忽略）。add16如下图所示将模块连接在一起。提供的模块add16具有以下声明：
module add16 ( input[15:0] a, input[15:0] b, input cin, output[15:0]
sum, output cout );在每个add16中，16 个全加器（模块add1，未提供）被实例化以实际执行加法。您必须编写具有以下声明的完整加法器模块：
module add1 ( input a, input b, input cin, output sum, output cout );
回想一下，全加器计算 a+b+cin 的和和进位。
综上所述，本设计共有三个模块：
top_module— 您的顶级模块包含两个… add16, 提供 — 一个 16 位加法器模块，由 16 个… add1— 1
位全加器模块。如果您的提交缺少 a module add1，您将收到一条错误消息，内容为Error (12006): Node instance
“user_fadd[0].a1” instantiates undefined entity "add1
Verilog代码：
module top_module (
input [31:0] a,
input [31:0] b,
output [31:0] sum
);//
wire cout1;
add16 low(.a(a[15:0]),.b(b[15:0]),.cin(1'b0),.cout(cout1),.sum(sum[15:0]));
add16 high (.a(a[31:16]),.b(b[31:16]),.cin(cout1),.sum(sum[31:16]));
endmodule
module add1 ( input a, input b, input cin, output sum, output cout );
// Full adder module here
assign {cout,sum}=a+b+cin;
endmodule
2.3.8 Carry-select adder
问题陈述：
纹波进位加法器的一个缺点是加法器计算进位的延迟（从进位开始，在最坏的情况下）相当慢，并且第二级加法器在第一级加法器完成之前无法开始计算其进位. 这使加法器变慢。一种改进是进位选择加法器，如下所示。第一级加法器与之前相同，但我们复制第二级加法器，一个假设进位=0，一个假设进位=1，然后使用快速2对1多路复用器选择哪个结果碰巧是正确的。
在本练习中，您将获得与上add16一个练习相同的模块，该模块将两个 16 位数字与进位相加，并产生一个进位和 16 位和。您必须使用您自己的
16 位 2 对 1 多路复用器来 实例化其中的三个以构建进位选择加法器。如下图所示将模块连接在一起。提供的模块add16具有以下声明：
module add16 ( input[15:0] a, input[15:0] b, input cin, output[15:0]
sum, output cout );
Veriog代码：
module top_module(
input [31:0] a,
input [31:0] b,
output [31:0] sum
);
wire cout1;
wire [15:0]sum0,sum1;
add16 one(.a(a[15:0]),.b(b[15:0]),.cin(1'b0),.sum(sum[15:0]),.cout(cout1));
add16 two(.a(a[31:16]),.b(b[31:16]),.cin(1'b0),.sum(sum0));
add16 three(.a(a[31:16]),.b(b[31:16]),.cin(1'b1),.sum(sum1));
assign sum[31:16]=(cout1?sum1:sum0);
endmodule
2.3.8 Adder-subtractor
问题陈述：
加法器-减法器可以通过选择性地取反一个输入来从加法器构建，这相当于将输入反相然后加 1。最终结果是一个可以执行两个操作的电路：(a + b + 0) 和 ( a + ~b + 1)。构建下面的加减法器。
为您提供了一个 16 位加法器模块，您需要对其进行两次实例化：
module add16 ( input[15:0] a, input[15:0] b, input cin, output[15:0]
sum, output cout );每当sub为 1 时，使用 32 位宽的 XOR 门来反转b输入。（这也可以视为b[31:0]与 sub 复制 32
次进行异或。还将子输入连接到加法器的进位。
Verilog代码：
module top_module(
input [31:0] a,
input [31:0] b,
input sub,
output [31:0] sum
);
wire cout1,cout2;
wire [31:0]out;
assign out=b^{32{sub}};
add16 di(a[15:0],out[15:0],sub,sum[15:0],cout1);
add16 gao(a[31:16],out[31:16],cout1,sum[31:16],cout2);
endmodule
每日总结：
三目运算符（？：）
1.格式：
条件表达式？真的表达式：假的表达式
2.可以嵌套使用
例子：
reg out,M,CTL,CLT,A,B,C,D;
assign OUT=(M==1?(CLT?A:B):(CLT?C:D));//四选一多路选择器