如果对速度要求不高,我们也可以使用串行加法器.下面通过状态机来实现串行加法器的功能. 设A=an-1an-2-a0, B=bn-1bn-2-b0,是要相加的两个无符号数,相加的和为:sum=sn-1sn-2-s0.我们现在要设计一个电路,在时钟周期内处理一位相加的串行加法.加法过程一开始进行a0,b0的相加,在下一个时钟周期完成 a1,b1和第0位进位的相加,并依次完成所有的加法. 下图的方案中,3个移位寄存器用来保存A,B以及和Sum.假设这些寄存器有并行加载功能,先将加A,B的值载入这些寄存…

类似于行波进位加法器,用串联的方法也能够实现多位二进制数的减法操作.  比如下图是4位二进制减法逻辑电路图. 8位二进制减法的verilog代码如下: module subn(x, y, d,cin); parameter n=8; input [n-1:0] x; input [n-1:0] y; output reg[n-1:0] d; //diff output reg cin; //borrow from high bit reg [n:0] c; integer k; always @…

在计算机中浮点数 表示通常采用IEEE754规定的格式,具体参考以下文章. https://www.cnblogs.com/mikewolf2002/p/10095995.html 下面我们在Verilog中用状态机实现单精度浮点数的加减法功能.这个实现是多周期的单精度浮点加法. 浮点加法分为以下几个步骤: 1.初始化阶段,分离指数和尾数以及符号位.判断加数和被加数是否是规约浮点数,不是话,直接置overflow=0x11,重新进入初始化阶段,进行下一组数的加法 2.判断加数和被加数中是否有0,…

为了减小行波进位加法器中进位传播延迟的影响,可以尝试在每一级中快速计算进位,如果能在较短时间完成计算,则可以提高加法器性能. 我们可以进行如下的推导: 设 gi=xi&yi, pi = xi +y i ci+1 = xi&y i+x i&ci+yi&ci=xi&yi + (xi+yi)&ci=g i+pi&c i = gi+pi&(gi-1+pi-1&ci-1)=g i+pi&g i-1+pi&pi-1&ci-…

手工加法运算时候,我们都是从最低位的数字开始,逐位相加,直到最高位.如果第i位产生进位,就把该位作为第i+1位输入.同样的,在逻辑电路中,我们可以把一位全加器串联起来,实现多位加法,比如下面的四位加法电路.这种加法电路叫行波进位加法器. 每一级的进位cout传到下一级时都有一个延时,假设为t, 则总的延时为 n*t, n为操作数的位数,比如四位行波进位加法器,为4t.因为t是固定的时间,所以32位或者64位加法时候,这个时延可能不可接受,影响电路的时序,所以我们需要找到更加高效的加法器. 下面是…

类似半加器和全加器,也有半减器和全减器. 半减器只考虑当前两位二进制数相减,输出为差以及是否向高位借位,而全减器还要考虑当前位的低位是否曾有借位.它们的真值表如下: 对半减器,diff = x ^y, cin = ~x&y 对全减器,要理解真值表,可以用举列子的方法得到,比如4'b1000-4b'0001,则第一位对应0 1 0 1 1第二位对应的是0 0 1 1 1 从真值表中,可以得到 diff = x ^ y ^cout, cin = (~x&(y^cout))|(y&cou…

两个一位的二进制数x,y相加,假设和为s,进位为cout,其真值表为: 从真值表中,我们可以得到:s = x^y, cout = x&y,实现两个一位数相加的逻辑电路称为半加器. 实现该电路的verilog代码如下: module halfadd(x,y,s,cout); input x; input y; output s; output cout; assign s = x^y; assign cout = x&y; endmodule 相对应的testbench文件如下代码.在代码中…

前面二进制加法运算,我们并没有提操作数是有符号数,还是无符号数.其实前面的二进制加法对于有符号数和无符号数都成立.比如前面的8位二进制加法运算,第一张图我们选radix是unsigned,表示无符号加法,第二张图我们选radix是decimal,表示有符号数,从图中可知结果都是正确的.对于有符号数来说,负数默认是补码的形式存在.假设二进制数是n位,则对于无符号数来说,表示范围是0~(2^n) -1 ,对于有符号数,表示的范围是-(2^(n-1))~2^(n-1) - 1 对于有符号数来说,通常还…

所谓综合.就是讲HDL语言.原理图等设计输入翻译成由与.或.非们和RAM.触发器登记本逻辑单元的逻辑连接(即网表).并依据目标和要求(约束条件)优化生成的逻辑连接. ISE-XST XST是Xilinx公司自己的综合(Synthsize)工具.当我们完毕输入.仿真以及管脚分配之后就能够进行综合和实现. 双击Synthesize-XST.就能够完毕综合. 一般而言.会有三种结果: 仿真完毕 Warn警告 ERROR错误 Warn会在Synthesize-XST出现黄色警示.而Error有红色标识.…

最近要用到Synplify,但以前没使用过,无基础,找到一篇帖子,隧保存下来. 本文转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_65fe490d0100v8ax.html Synplify 使用过程中最常用的选项及命令的介绍.一. 状态机相关(1)FSM Compiler Option FSM Compiler是一个全局选项.勾选此选项之后Synplify Pro会自动检测代码中的状态机,根据状态数量的不同选择不同的编码方式.状态数量在0~4之间采用顺序编码(Sequen…