Verilog实现的4位串行进位加法器
超前进位加法器的verilog写法
超前进位加法器（Carry Look-Ahead Adder）是一种快速加法器，它能够在一次时钟周期内完成所有的进位计算。
与传统的串行进位加法器相比，超前进位加法器具有更高的性能。
下面是一个简单的超前进位加法器的Verilog实现：verilogmodule CLA_adder(input [3:0] a,input [3:0] b,output reg [3:0] sum,output reg cout);// Generate individual full adderswire [2:0] c_in;wire [2:0] s_in;wire [2:0] c_out;wire [2:0] g, p;FA fa0(.a(a[0]), .b(b[0]), .cin(c_in[0]), .sum(s_in[0]), .cout(c_out[0]));FA fa1(.a(a[1]), .b(b[1]), .cin(c_in[1]), .sum(s_in[1]), .cout(c_out[1]));FA fa2(.a(a[2]), .b(b[2]), .cin(c_in[2]), .sum(s_in[2]), .cout(c_out[2]));FA fa3(.a(a[3]), .b(b[3]), .cin(c_in[2]), .sum(s_in[3]), .cout(cout));// Generate carry generate and propagate signalsassign g[0] = a[0] & b[0];assign p[0] = a[0] ^ b[0];assign g[1] = a[1] & b[1] | (a[1] & p[0]) | (b[1] & p[0]);assign p[1] = a[1] ^ b[1] ^ c_out[0];assign g[2] = a[2] & b[2] | (a[2] & p[1]) | (b[2] & p[1]);assign p[2] = a[2] ^ b[2] ^ c_out[1];assign c_in[2] = g[1] | (p[1] & c_out[0]);assign c_in[1] = g[0] | (p[0] & c_out[0]);assign c_in[0] = 0;// Generate sumassign sum[0] = s_in[0];assign sum[1] = s_in[1] ^ c_out[0];assign sum[2] = s_in[2] ^ c_out[1];assign sum[3] = s_in[3] ^ cout;endmodule// Full adder modulemodule FA(input a,input b,input cin,output sum,output cout);assign {cout, sum} = a + b + cin;endmodule在这个实现中，我们首先定义了一个名为CLA_adder的模块，它接收两个4位输入a和b，并输出它们的和sum以及最高位的进位cout。
systemverilog的例子
systemverilog的例子（原创版）目录1.SystemVerilog 概述2.SystemVerilog 的例子3.例子的解析4.总结正文SystemVerilog 是一种硬件描述语言，主要用于设计和验证数字电路和模拟混合信号电路。
它基于 Verilog，并添加了许多新的功能，如类、继承、多态和封装等，使得 Verilog 更加强大和灵活。
SystemVerilog 的一个关键应用是模块化设计和验证，可以将电路划分为多个模块，然后对每个模块进行验证，最后将所有模块组合在一起进行系统级验证。
下面是一个简单的 SystemVerilog 例子，用于演示如何使用SystemVerilog 进行模块化设计和验证。
假设我们要设计一个 4 位加法器，可以将其划分为两个模块：一个用于实现 4 位全加器，另一个用于实现进位处理。
首先，我们创建一个名为"full_adder"的模块，用于实现 4 位全加器。
```verilogmodule full_adder (input [3:0] A,input [3:0] B,input Cin,output [3:0] Sum,output Cout);assign Sum[0] = A[0] ^ B[0] ^ Cin;assign Sum[1] = A[1] ^ B[1] ^ (Cin << 1);assign Sum[2] = A[2] ^ B[2] ^ (Cin << 2);assign Sum[3] = A[3] ^ B[3] ^ (Cin << 3);assign Cout = (Sum[0] & Sum[1] & Sum[2] & Sum[3]) | (Sum[0] & Sum[1] & Sum[2] & (Cin << 1)) | (Sum[0] & Sum[1] & (Cin << 2)) | (Sum[0] & (Cin << 3));endmodule```接下来，我们创建一个名为"adder_module"的模块，用于实现进位处理。
EDA课程设计报告--四位加法器设计
《EDA》课程设计题目：四位加法器设计学号： 200906024245姓名：梁晓群班级：机自094指导老师：韩晓燕2011年12月28日—2011年12月30日目录摘要----------------------------------3EDA简介---------------------------3概述----------------------------------4 1.1目的与要求-------------------4 1.2实验前预习-------------------41.3设计环境----------------------5四位全加器的设计过程----------52.1 半加器的设计-----------------62.2一位全加器的设计-----------92.3四位全加器的设计----------11收获与心得体会----------------13摘要本文主要介绍了关于EDA技术的基本概念及应用，EDA设计使用的软件Quartus7.2的基本操作及使用方法，以及半加器、1位全加器和四位全加器的设计及仿真过程。
EDA简介EDA的概念EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作.EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。
EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向，它的基本特征是：设计人员按照“自顶向下”的设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，系统的关键电路用一片或几片专用集成电路（ASIC）实现，然后采用硬件描述语言（HDL）完成系统行为级设计，最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件，这样的设计方法被称为高层次的电子设计方法。
超前进位加法器设计(参考资料)
加法器设计（三）超前进位加法器（Verilog）超前进位加法器module add4_head ( a, b, ci, s, pp, gg);input[3:0] a;input[3:0] b;input ci;output[3:0] s;output pp;output gg;wire[3:0] p;wire[3:0] g;wire[2:0] c;assign p[0] = a[0] ^ b[0];assign p[1] = a[1] ^ b[1];assign p[2] = a[2] ^ b[2];assign p[3] = a[3] ^ b[3];assign g[0] = a[0] & b[0];assign g[1] = a[1] & b[1];assign g[2] = a[2] & b[2];assign g[3] = a[3] & b[3];assign c[0] = (p[0] & ci) | g[0];assign c[1] = (p[1] & c[0]) | g[1];assign c[2] = (p[2] & c[1]) | g[2];assign pp = p[3] & p[2] & p[1] & p[0];assign gg = g[3] | (p[3] & (g[2] | p[2] & (g[1] | p[1] & g[0])));assign s[0] = p[0] ^ ci;assign s[1] = p[1] ^ c[0];assign s[2] = p[2] ^ c[1];assign s[3] = p[3] ^ c[2];endmodule首先要明确几个概念：p表示进位否决信号（pass），如果p为0就否决调前一级的进位输入。
否决的意思就是即使前一级有进位，本级也不会向后一级产生进位输出。
verilog 加法
Verilog 加法1. 简介Verilog 是一种硬件描述语言，用于描述数字电路和系统。
在数字电路中，加法是最基本和常见的运算之一。
本文将介绍如何使用 Verilog 实现加法器。
2. 加法器的原理加法器是一种用于执行二进制加法运算的电路。
它通常由多个全加器组成。
全加器是一个三输入、两输出的电路，它接收两个输入和一个进位输入，并产生一个和输出和一个进位输出。
全加器的真值表如下：A B Cin Sum Cout0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1通过将多个全加器连接在一起，可以实现任意位数的加法器。
3. 一位全加器的 Verilog 实现下面是一个使用 Verilog 描述的一位全加器的例子：module full_adder (input A,input B,input Cin,output Sum,output Cout);assign Sum = A ^ B ^ Cin;assign Cout = (A & B) | (Cin & (A ^ B));endmodule这个模块有三个输入（A、B 和 Cin）和两个输出（Sum 和 Cout）。
使用 assign 语句可以直接将逻辑表达式赋值给输出。
4. N 位加法器的 Verilog 实现通过将多个全加器连接在一起，可以实现任意位数的加法器。
下面是一个使用Verilog 描述的 N 位加法器的例子：module n_bit_adder (input [N-1:0] A,input [N-1:0] B,input Cin,output [N-1:0] Sum,output Cout);wire [N-1:0] carry;wire [N:0] carry_chain;assign carry[0] = Cin;assign carry_chain = {carry[0], carry};genvar i;generatefor (i = 0; i < N; i = i + 1) begin : ADDER_LOOPfull_adder adder(.A(A[i]),.B(B[i]),.Cin(carry_chain[i]),.Sum(Sum[i]),.Cout(carry[i+1]));endendgenerateassign Cout = carry[N];endmodule这个模块有两个 N 位输入（A 和 B）、一个输入（Cin）和两个 N 位输出（Sum 和 Cout）。
verilog代码练习题
verilog代码练习题Verilog是一种硬件描述语言，用于描述数字电路的行为和结构。
在学习和掌握Verilog代码编写的过程中，练习题是非常重要的一环。
通过多做一些练习题，可以提高对Verilog语言的理解和运用能力，进而更好地应对实际的电路设计和开发项目。
本文将介绍一些常见的Verilog代码练习题，帮助读者提升自己的编程能力。
具体的练习题如下：练习题一：整数加法器设计一个4位整数加法器，输入两个4位的二进制整数A和B，输出它们的和。
请使用Verilog代码描述该加法器，并给出仿真结果和波形图。
练习题二：时钟分频器设计一个时钟分频器，将输入时钟信号分频为两个输出时钟信号。
其中，输出时钟信号A频率为输入时钟信号的一半，输出时钟信号B 频率为输入时钟信号的四分之一。
请使用Verilog代码描述该时钟分频器，并给出仿真结果和波形图。
练习题三：数字比较器设计一个4位数字比较器，输入两个4位的二进制整数A和B，输出A是否大于B的结果（1表示大于，0表示不大于）。
请使用Verilog代码描述该数字比较器，并给出仿真结果和波形图。
练习题四：有限状态机设计一个简单的有限状态机，实现一个计数器的功能。
输入信号CLK表示时钟信号，每个上升沿计数器加1，输出信号OUT表示计数器的值，初始值为0，最大值为9，超出后回到0。
请使用Verilog代码描述该有限状态机，并给出仿真结果和波形图。
练习题五：位宽可调的加法器设计一个位宽可调的加法器，输入为两个任意位宽的二进制整数A和B，输出为它们的和。
请使用Verilog代码描述该位宽可调的加法器，并给出仿真结果和波形图。
以上是几个常见的Verilog代码练习题，通过多做这些练习题，可以提高对Verilog语言的掌握和运用能力。
在实际的电路设计和开发中，良好的Verilog编程能力是非常重要的。
希望本文对你有所帮助，加油！。
Verilog HDL 数字设计与综合 夏宇闻 课后习题答案 章
module SC; endmodule
module Xbar; endmodule
module IS; MEM mem1; SC sc1; Xbar xbar1; endmodule
module TOP; IS is1; endmodule
2．一个四位脉动进位加法器由 4 个一位全加器组成。 a．定义模块 FA。不需要定义模块内容和端口列表。 b．定义模块 Ripple_Add，不需要定义模块内容和端口列表。在模块中调用 4 个 FA 类型的全 加器，把它们分别命名为 fa0，fa1，fa2 和 fa3。
数 3；
c．一个名为 count 的整数；
d．一个名为 snap_shot 的时间变量；
e．一个名为 delays 的数组，该数组中包含 20 个 integer 类型的元素；
f．含有 256 个字的存储器 MEM，每个字的字长为 64 位；
g．一个值为 512 的参数 cache_size。
答：定义如下：
endmodule
module test52; reg x,y; wire z;
initial beຫໍສະໝຸດ inx<=0;y<=0; #10 x<=0;y<=1; #10 x<=1;y<=0; #10 x<=1;y<=1; #10 $stop; end
my_xor myxor(x,y,z);
endmodule
a．system1 b．1reg c．$latch d．exec$
42
Verilog HDL 数字设计与综合（第二版）
答：a 是合法的；b、c 不能以 1 和$开头；d 是合法的。
verilog 12位超前进位加法器讲解学习
v e r i l o g12位超前进位加法器12位流水线加法器的设计2016311030103 吴昊1.实验目的用verilog实现12位流水线加法器2.实验原理12位加法器是将3个4位加法器串行连接而形成的。
如果每个4位加法器都有100ns的吞吐延迟，那么该结构的最大延迟时间将是300ns。
在同步电路中，这种结构是为了使所有的操作都在同一时钟周期内进行。
本文采用另一种流水线结构可以通过把该处理过程分配到多个时钟周期上，以更高的吞吐速率进行操作。
速度和物理资源的折中保证了这种方法是可行的。
这种流水线结构包含一个数据输入寄存器IR，输出寄存器OR 和之间的传播寄存器PR1和PR2.这种结构对数据进行序列化，因此在一个给定的时钟周期内，进位只能在1/3个数据路径中传播。
输入数据通路接口以同步方式给运算单元提供完整的输入字，但是此时仅仅形成了低4位数据字节的和。
然后将那个“和”与其左面的数据一起存入20位内部寄存器PR1中。
在下一个时钟周期内，形成中4位数据字节的和，并且将其与低4位字节和，这一周期的进位一起存入PR2中。
在第三个时钟周期内，形成高4位数据字节的和，并将低、中4位数据字节的和输出进位一并存入12位输出寄存器OR。
利用这种内部寄存器，该流水线单元可以近似工作在原价发起频率的三倍平频率上。
在最初的延迟周期后，每隔100ns就会在单元的输出端出现一个新的和。
12位加法器流水线结构：3.Verilog代码源代码：module add12(a,b,c_in,c_out,sum,clock);input [11:0] a,b;input c_in,clock;output [11:0] sum;output c_out;reg [24:0] IR;reg [20:0] PR1;reg [16:0] PR2;reg [12:0] OR;wire [3:0] A,C,E;wire B,D,F;assign{c_out,sum}=OR;add4 wh1(A,B,IR[4:1],IR[8:5],IR[0]);add4 wh2(C,D,PR1[8:5],PR1[12:9],PR1[4]); add4 wh3(E,F,PR2[12:9],PR2[16:13],PR2[8]); always@(posedge clock)beginIR[0]<=c_in;IR[4:1]<=a[3:0];IR[8:5]<=b[3:0];IR[12:9]<=a[7:4];IR[16:13]<=b[7:4];IR[20:17]<=a[11:8];IR[24:21]<=b[11:8];PR1[3:0]<=A;PR1[4]<=B;PR1[8:5]<=IR[12:9];PR1[12:9]<=IR[16:13];PR1[16:13]<=IR[20:17];PR1[20:17]<=IR[24:21];PR2[7:4]<=C;PR2[8]<=D;PR2[3:0]<=PR1[3:0];PR2[12:9]<=PR1[16:13];PR2[16:13]<=PR1[20:17];OR[11:8]<=E;OR[12]<=F;OR[7:0]<=PR2[7:0];endEndmodule4位超前进位加法器模块：module add4(sum,c_out,a,b,c_in);output [3:0] sum;output c_out;input [3:0] a;input [3:0] b;input c_in;wire [3:0] g=a&b;wire [3:0] p=a^b;wire c1,c2,c3,c4;assignc1=(p[0]&c_in)|g[0],c2=(p[1]&p[0]&c_in)|(p[1]&g[0])|g[1],c3=g[2]|(p[2]&g[1])|(p[2]&p[1]&g[0])|(p[3]&p[2]&p[1]&p[0]&c_in),c4=g[3]|(p[3]&g[2])|(p[3]&p[2]&g[1])|(p[3]&p[2]&p[1]&g[0])|(p[3]&p[2]&p[1]&p[ 0]&c_in);assignsum[0]=p[0]^c_in,sum[1]=p[1]^c1,sum[2]=p[2]^c2,sum[3]=p[3]^c3;assignc_out=c4;endmodule测试代码：module add12_test;reg [11:0] a,b;reg c_in,clock;wire c_out;wire [11:0] sum;add12 k(a,b,c_in,c_out,sum,clock);initialbeginclock=0;a=12'h123;b=12'h321;c_in=0;#100 a=12'h111;b=12'h222;#100 a=12'h189;b=12'h739;#100 a=12'h458;b=12'hc52;endalwaysbegin#50 clock=~clock;endendmodule4.实验数据仿真图：由仿真图可知，加法器输出结果正确，并在三个时钟周期后，每一个时钟周期输出一个新的和，成功加快了三倍频率。
4位全加器
设计过程如下：1.构建一个全加器全加器的真值表和逻辑表达式如下：表一全加器真值表逻辑表达式为：S=A⊕B⊕c , C=AB+(A⊕B)c（1）选逻辑门。
双击Logic and Bit Operations。
将Logical Operator模块拖到工作窗口中。
双击模块打开Block Parameters窗口，将Main标签中的Operator选项改为XOR或OR，再拖入一个AND门。
（2）选输入信号。
选用Pulse Generator。
打开Sources面板，拖入三个Pulse Generator 并放置在窗口的左侧。
这三个Pulse Generator作为加法器真值表的三个输入。
双击第一个并将它的周期（period）设定为8秒，相位延迟（phase delay）设定为4秒，Pluse Width设置为50并Pulse Generator重命名为A input，。
双击第二个，将周期设定为4秒，相位设定为2秒，Pluse Width设置为50，重命名为B input,。
双击第三个，将周期设定为2秒，相位设定为1秒，Pluse Width设置为50，重命名为C input。
（3）输入输出的观测。
用Commonly Used Blocks 中的Scope（示波器）模块。
输入分别为A、B、C输出为S、C（4）选好之后，进行连线，连线结果如下图1 全加器逻辑图（5）执行运行用示波器分别观察A、B、C 、S、C如下：A:B:C:S:C:经过比较，各波形与全加器真值表中数值相符合，因此，创建全加器模块。
2. 创建全加器模块选中要创建子系统的模块，选择Edit\CreateSubsystem 菜单，创建全加器模块，命名为Full_Adder，结果如下图图2 全加器模块3．构建一个4位加法器复制为四个全加器，并在Commonly Used Blocks中拖动3个In、2个Out、2个Demux、1个Mux，并连接成四位全加器，如下图所示：图3 4位全加器经赋值检验连接正确，保存命名为Full Adder_4。
4位全加器实验报告
4位全加器实验报告篇一：四位全加器实验报告实验一：四位全加器实验报告实验日期：学生姓名：陆小辉（学号：25）指导老师：黄秋萍加法器是数字系统中的基本逻辑器件，是构成算数运算电路的基本单元。
1位加法器有全加器和半加器两种。
多位加法器构成方式有并行进位方式和串行进位方式。
并行进位加法器设有并行进位产生逻辑，运算速度较快；串行进位加法器是将全加器级联构成多位加法器。
并行进位加法器通常比串行进位加法器占用更多的资源，随着位数的增多，相同位数的并行进位加法器比串行进位加法器的资源占用差距快速增大。
因此，在工程中使用加法器时，要在速度与容量之间寻求平衡。
一、设计要求：设计四位全加器，完成相应的功能。
可采用并行进位方式和串行进位方式，可采用三种常用建模方式中的任意一种。
三、测试代码如(转载自：小草范文网:4位全加器实验报告)下： module text_fulladd4; 二、设计代码如下：（此处采用数据流建模）wire [3:0]sum; module fulladd4(sum,cout,a,b,cin); wire cout; output [3:0]sum; reg [3:0]a,b; output cout; reg cin; input [3:0]a,b; fulladd4 f1(sum,cout,a,b,cin);input cin; initial assign {cout,sum}=a+b+cin; begin endmodule a=4'b0; b=4'b0; cin=1'b0; #210 $stop; end always #10 a=a+1; always #5 b=b+1; always #100 cin=cin+1;endmodule 四、仿真波形如下：续图篇二：4位全加器实验报告数电第一次实验通信1402 程杰 UXX13468【实验目的】采用ISE集成开发环境，利用verilog硬件描述语言中行为描述模式、结构描述模式或数据流描述模式设计四进制全加器。