56、组合设计示例：1比特计数器与井字棋电路设计

组合设计示例：1比特计数器与井字棋电路设计

1. 1比特计数器设计

1.1 需求背景

在一些重要算法中，需要统计数据字中“1”比特的数量。部分微处理器指令集已将此操作作为基本指令。理想情况下，该操作应与其他算术运算（如加法）具有相同的速度，因此需要设计一个组合电路来实现。

1.2 32位1比特计数器设计方案

假设要构建一个32位的1比特计数器，由于输入输出数量较多，无法将设计放入单个22V10类PLD中，因此考虑将设计划分为多个PLD。具体划分如下：
- 使用两个22V10（ONESCNT1）分别统计32位输入字D[31:0]中两个15位块的“1”的数量，每个产生一个4位的和输出。
- 使用另一个22V10（ONESCNT2）将两个4位和与最后两个输入位相加。

1.3 ONESCNT1程序

ONESCNT1的程序看似简单，但在编译时遇到了问题。以下是ONESCNT1的ABEL程序：

module onescnt1
title 'Count the ones in a 15-bit word' 
ONESCNT1 device 'P22V10'; 
" Input and output pins 
D14..D0               pin 1..11, 13..15, 23;
SUM3..SUM0            pin 17..20 istype 'com';
equations
@CARRY 1;
[SUM3..SUM0] = D0 + D1 + D2 + D3 + D4 + D5 +