八位加法器设计实验报告

实验四：8位加法器设计实验

1.实验目的：熟悉利用quartus原理图输入方法设计简单组合电路，掌握层次化设计方法。

2.实验原理：一个八位加法器可以由八个全加器构成，加法器间的进位可以串行方式实现，即将低位加法器的进位输出cout与相邻的高位加法器的最低进位输入信号cin相接。

3.实验任务：完成半加器，全加器，八位加法器设计，使用例化语句，并将其设计成一个原件符号入库，做好程序设计，编译，程序仿真。

1）编译成功的半加器程序：

module h_adder(a,b,so,co);

input a,b;

output so,co;

assign so=a^b;

assign co=a&b;

endmodule

2）编译成功的全加器程序：

module f_adder(ain,bin,cin,cout,sum);

output cout,sum;input ain,bin,cin;

wire net1,net2,net3;

h_adder u1(ain,bin,net1,net2);

h_adder u2(.a(net1),.so(sum),.b(cin),.co(net3));

or u3(cout,net2,net3);

endmodule

3）编译成功的八位加法器程序：

module f_adder8(ain,bin,cin,cout,sum);

output [7:0]sum; output cout;input [7:0]ain,bin;input cin;

wire cout0, cout1, cout2 ,cout3, cout4,cout5,cout6; f_adder

u0(.ain(ain[0]),.bin(bin[0]),.cin(cin),.sum(sum[0]) ,.cout(cout0));

f_adder

u1(.ain(ain[1]),.bin(bin[1]),.cin(cout0),.sum(sum[1 ]),.cout(cout1));

f_adder

u2(.ain(ain[2]),.bin(bin[2]),.cin(cout1),.sum(sum[2 ]),.cout(cout2));

f_adder

u3(.ain(ain[3]),.bin(bin[3]),.cin(cout2),.sum(sum[3 ]),.cout(cout3));

f_adder

u4(.ain(ain[4]),.bin(bin[4]),.cin(cout3),.sum(sum[4

]),.cout(cout4));

f_adder

u5(.ain(ain[5]),.bin(bin[5]),.cin(cout4),.sum(sum[5 ]),.cout(cout5));

f_adder

u6(.ain(ain[6]),.bin(bin[6]),.cin(cout5),.sum(sum[6 ]),.cout(cout6));

f_adder

u7(.ain(ain[7]),.bin(bin[7]),.cin(cout6),.sum(sum[7 ]),.cout(cout));

endmodule

4）八位加法器仿真程序：

module f_adder8_vlg_tst();

// constants // general purpose registers

//reg eachvec;

// test vector input registers

reg [7:0] ain;

reg [7:0] bin;

reg cin;

// wires wire cout;

wire [7:0] sum;

// assign statements (if any) f_adder8 i1 (

// port map - connection between master ports and signals/registers

.ain(ain),

.bin(bin),

.cin(cin),

.cout(cout),

.sum(sum)

);

initial begin ain=10;bin=11;cin=0;

#100 ain=10;bin=10;cin=0;

#100 ain=10;bin=10;cin=1;

#100 ain=12;bin=18;cin=0;

#100 ain=12;bin=18;cin=1;

#100 $stop;

end

endmodule

5）八位加法器仿真图：

6）元件原理图及元件入库：

半加器原理图：

文件入库bsf：

全加器原理图：

全加器元件入库：

八位全加器rtl图：

八位全加器仿真图：