FPGA学习（一） —— 四位全加器

FPGA学习（一） —— 四位全加器

一、半加器

1、半加器的真值表

输出a	输入b	输出个位(s)	输出十位©
0	0	0	0
0	1	1	0
1	0	1	0
1	1	0	1

2、Verilog代码实现

module one_bit_adder (
	input wire a,
	input wire b,
	output wire c,
	output wire s
);
	
	assign s = a ^ b;//个位
	assign c = a & b;//十位
	
endmodule 

3、RTL原理图

4、波形仿真

二、一位全加器

1、一位全加器真值表

输入 A	输入 B	进位输入 Cin	输出和 Sum	进位输出 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

2、Verilog代码实现

module full_adder(
	input A,
	input B,
	input Cin,//进位
	output sum,//个位
	output cout//十位 
);
	assign sum = A ^ B ^ Cin;
	assign cout = (A & B) | (Cin & ( A ^ B ) );

endmodule 

3、RTL原理图

4、波形仿真

三、四位加法器

1、创建工程

2、创建Verilog文件

3、Verilog代码实现

module full_add_4(a, b, cin, cout, sum);

    // 输入信号，a 和 b 是 4 位宽的输入，表示两个 4 位二进制数
    input [3:0] a, b; // a[3] 是最高位，a[0] 是最低位
    input       cin;  // 进位输入，表示来自低位的进位

    // 输出信号，sum 是 4 位宽的输出，表示 a 和 b 的和
    output [3:0] sum;
    // 输出信号，cout 是 1 位宽的输出，表示向高位的进位
    output       cout;

    // 使用连续赋值语句计算 a + b + cin 的结果
    // {cout, sum} 表示将进位 cout 和和 sum 拼接成一个 5 位的结果
    // a + b + cin 的结果会自动扩展到 5 位，其中最高位是进位 cout，低 4 位是和 sum
    assign {cout, sum} = a + b + cin;

endmodule

3、保存并编译

4、RTL原理图

5、波形仿真

5、引脚配置

1）输入引脚

2）输出引脚

3）设置引脚

6、下载

7、结果

FPGA实现4位全加器