Verilog学习笔记简单功能实现（二）...............全加器

先以一位全加器为例：Xi、Yi代表两个加数，Cin是地位进位信号，Cout是向高位的进位信号。列表有：

Xi	Yi	Cin	Sum	Cout
0	0	0	0	0
0	0	1	1	0
0	1	0	1	0
0	1	1	0	1
1	0	0	1	0
1	0	1	0	1
1	1	0	0	1
1	1	1	1	1

由左边表格可知：

Sum=X’Y'Cin+X'YCin'+XY'Cin'+XYCin=X'(Y⊕Cin)+X(Y⊙Cin)=X'(Y⊕Cin)+X(Y⊕Cin)'=X⊕Y⊕Cin

Cout=X’YCin+XYCin'+XY'Cin+XYCin=XY+(X⊕Y)Cin

如果取：P=X⊕Y ; G=XY

那么：Sum=P⊕Cin Cout=PCin+G

图中对Cout的公式进行了，即Cout'=(AB)'(PCin)'=(AB)'((A⊕B)Cin)'

下面是全加器的门级Verilog语言描述：

module Fadd(x,y,Cin,Cout,Sum);
  input x,y,Cin;
  output Cout,Sum;
  wire a,b,c;

  xor xor1(a,x,y);
        xor2(Sum,a,Cin);
  and  and1(b,x,y);
          and2(c,Cin,a);
  or    or1(Cout,b,c);

endmodule

全加器的行为描述:

1 module add(x,y,Cin,Sum,Cout);
2   input   x,y,Cin;
3   output  Sum,Cin;
4   assign Sum=x^y^Cin;
5   assign Cout=x&y+（x^y）&Cin;
6 endmodule

View Code

module add_N(x,y,Cin,Cout,Sum);
  input  x,y,Cin;
  output  Sum,Cout;
  assign  {Cout,Sum}=x+y+Cin;
endmodule

利用行为级描述的Verilog全加器可以很简单的扩展成4位或者16位等全加器：

module add_4(x,y,Cin,Cout,Sum);
  input [3:0]x,y;
  input Cin;
  output [3:0]Sum;
  output  Cout;
  assign  {Cout,Sum}=x+y+Cin;
endmodule

module add_N(x,y,Cin,Cout,Sum);
  input [N-1:0]x,y;
  input  Cin;
  output [N-1:0]Sum;
  output  Cout;
  assign  {Cout,Sum}=x+y+Cin;
endmodule