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

*作者: Ian11122840    时间: 2010-9-27 09:04                                                                                                                                                                * *标题: 菜鸟做设计必看!有关如何做设计的整体思路,以及能否综合的笔记             

四位加法器 两级加法实现 verilog code module pipeliningadder( output reg [3:0] s, output reg co, input [3:0] a, input [3:0] b, input ci, input clk, input rstn ); reg [3:0] a_tmp; reg [3:0] b_tmp; reg [1:0] a_tmp2; reg [1:0] b_tmp2; reg ci_tmp; reg [1:0] s_tmp3;

半加器 如果不考虑来自低位的进位将两个1二进制数相加,称为半加. 实现半加运算的逻辑电路称为半加器. 真值表 逻辑表达式和 \begin{align}\notag s = a{b}' + {a}'b \end{align} 逻辑表达式进位输出 \begin{align}\notag co = ab \end{align} verilog code module halfadder( output s, //sum output co, //carry input a, input b ); as

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 @

Verilog作为一门硬件描述语言,快速掌握它的方法就是不断的练习,反复动手实践,通过例子掌握隐藏在语句背后的硬件电路.下面是第一个需要学习的Verilog例子: )( :] a, :] b, input cin, output cout, ] sum ); assign{cout,sum)=a+b+cin; endmodule 1.该例子描述了一个4位加法器,从例子可以看出整个模块是以module开始,endmodule结束.每一个module都是一个完整的电路描述,其余都只能认为是电路片段.

1.数据选择器是指经过选择,把多个通道的数据传到唯一的公共数据通道上.实现数据选择功能的逻辑电路称为数据选择器,它的作用相当于多个输入的单刀多掷开关.本例程以四选一数据选择器(电平触发)为例. 四选一数据选择器书堆 4 个数据源进行选择, 使用量为地址 A1A0 产生 4 个地址信号,由 A1A0 等于"00" . "01" . "10" . "11"来选择输出,真值表如下: 对应的verilog代码为 module mux4

在fpga工程应用设计中,随处可见加法器,乘法器等等.现在将一些常用模块和心得体会先记录下来,以便日后使用. 一位半加器: module halfadder(cout,sum,a,b); outputcout,sum; //不申明,默认是wire变量 input  a,b; assign{cout,sum}=a+b;//cout为进位,sum为和 endmodule 一位全加器: module fulladder(a,b,cin,cout,sum); inputa,b,cin; outputco

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-

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

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

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 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 设计文件 12345678910111213141516171819202122 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

将陆续上传本人写的新书<自己动手写处理器>(尚未出版),今天是第六篇.我尽量每周四篇 2.3 Verilog HDL简单介绍 本书实现的OpenMIPS处理器是使用Verilog HDL编写的,所以本章接下来的几节将介绍Verilog HDL的一些基本知识.包含语法.结构等.由于本书并非一本讲授Verilog HDL的专门书籍,所以此处介绍的内容并非Verilog HDL的所有,仅仅是一些基础知识.以及在OpenMIPS处理器实现过程中会使用到的知识. 读者假设对Verilog HDL有进一步

类型转换 verilog中,任何类型的任何数值都用来给任何类型赋值.verilog使用赋值语句自动将一种类型的数值转换为另一种类型. 例如,当一个wire类型赋值给一个reg类型的变量时,wire类型的数值(包括四态数值,电平强度,多驱动解析)自动转换为reg类型(有4态数值,但没有电平强度和多驱动解析). 如果一个real类型被赋值给一个reg类型的变量,浮点数值自动截取为reg字长能够表达的整型数值. 下面这个例子里面,使用临时变量将一个浮点类型结果转换为一个64比特整型值,然后将这个整型值

转载自 http://blog.sina.com.cn/s/blog_e7fec2630101f5t9.html SystemVerilog是一种硬件描述和验证语言(HDVL),它基于IEEE 1364-2001 Verilog硬件描述语言(HDL),并对其进行了扩展,包括扩充了C语言数据类型.结构.压缩和非压缩数组. 接口.断言等等,这些都使得SystemVerilog在一个更高的抽象层次上提高了设计建模的能力.SystemVerilog由Accellera开发,它主要定位在芯片的实现和验证流

1.信号 信号是描述硬件系统的基本数据对象,它的性质类似于连接线.信号可以作为设计实 体中并行语句模块间的信息交流通道.      信号作为一种数值容器,不但可以容纳当前值,也可以保持历史值(这决定于语句的表达方式).这一属性与触发器的记忆功能有很好的对应关系,只是不必注明信号上数据流动的方向.信号定义的语句格式与变量相似,信号定义也可以设置初始值,定义格式是:   SIGNAL 信号名: 数据类型 := 初始值 :      同样,信号初始值的设置也不是必需的,而且初始值仅在 VHDL 的行为

task 和 function 说明语句分别用来定义任务和函数,利用任务和函数可以把函数模块分成许多小的任务和函数便于理解和调试.任务和函数往往还是大的程序模块在不同地点多次用到的相同的程序段.输入.输出和总线信号的数据可以传入.传出任务和函数. task 和 function 的不同: 1)函数只能与主模块共用同一个仿真的时间单位,而任务可以自己定义自己的仿真时间单位. 2)函数不能启动任务,但是可以调用其它函数,但是任务可以调用其他函数和任务: 3)函数至少要有一个输入变量,而任务可以没有或