FPGA基础——全加器

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了FPGA基础——全加器。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、了解全加器

1、简介

全加器英语名称为full-adder,是用门电路实现两个二进制数相加并求出和的组合线路,称为一位全加器。一位全加器可以处理低位进位,并输出本位加法进位。多个一位全加器进行级联可以得到多位全加器。

2、真值表

一位全加器为例

Ain表示被加数,Bin表示加数,Cin表示低位进位,Cout表示高位进位,Sum表示本位和

Ain Bin Cin Cout Sum
0 0 0 0 0
0 0 1 0 1
0 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 0 1
1 0 1 1 0
1 1 0 1 0
1 1 1 1 1

3、表达式

Sum=Ain⊕Bin⊕Cin
C o u t = ( A i n ⊕ B i n ) ⋅ C i n + A i n B i n = ( A i n & B i n ) ∣ ( B i n & C i n ) ∣ ( A i n & C i n )

4、原理图

fpga加法器,fpga开发

二、原理图实现全加器

1、创建工程文件

注意芯片的选择

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2、原理图输入

(1)设置半加器
进入绘制
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元件选择

选择元件有and2xorinputoutput
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保存并编译文件
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查看电路图
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设置为调用元件
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(2)全加器绘制

元件选择:half_adder,or2,input,output

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实现效果
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3、仿真实现

(1)添加波形文件
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(2)添加信号
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(3)编辑信号
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(4)保存并仿真
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三、Verilog实现加法器

1、创建verilog文件

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2、代码实现

module full_adder(
	//输入信号,ain表示被加数,bin表示加数,cin表示低位向高位的进位
	input ain,bin,cin,
	//输出信号,cout表示向高位的进位,sum表示本位的相加和
	output reg cout,sum

);
reg s1,s2,s3;
always @(ain or bin or cin) begin
	sum=(ain^bin)^cin;//本位和输出表达式
	s1=ain&cin;
	s2=bin&cin;
	s3=ain&bin;
	cout=(s1|s2)|s3;//高位进位输出表达式
end
endmodule

3、数字电路图

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4、仿真实现

按照上文同样方法实现波形仿真

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5、下载测试

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四、实现四位全加器

1、创建文件

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2、编写代码

module adder_4(cout,sum,a,b,cin);
output[3:0] sum;
output cout;
input[3:0] a,b;
input cin;
assign {cout,sum}=a+b+cin;
endmodule

3、编译实现

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4、下载测试

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五、参考与总结

参考
https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/115480406
总结
本次实验通过原理图和verilog两种方式实现全加器,并且进一步实现了4位全加器
了解了FPGA的基本操作文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-707275.html

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