实现64位进位加法器的全定制设计(smic55n) 设计要求: (1)掌握各种64位进位加法器算法的原理。 (2)用Verilog代码仿真验证算法的正确性,并用DC综合生成网表,进行综合后仿真看tt下的仿真延时。 (3)相同的算法用全定制设计实现,画管子级原理图也在tt的Corner下仿真,进行延时比较。要求输入和输出加D寄存器。
时间: 2023-06-27 21:08:23 浏览: 160
64位进位加法器有多种算法,其中比较常见的有以下几种:
1. 逐位加法算法:将两个加数的每一位和进位相加,得到当前位的和及下一位的进位,直到最高位结束。
2. Kogge-Stone算法:将加数分成若干组,每组内使用逐位加法算法,同时将每组的进位进行并行计算。
3. Brent-Kung算法:类似于Kogge-Stone算法,但是使用更少的逻辑门,并且可以在树形结构中完成计算。
4. Carry Lookahead算法:将每一位的进位通过预先计算的方式进行并行计算,以减少逻辑门的数量。
下面将以Carry Lookahead算法为例,实现64位进位加法器的全定制设计。
首先,我们需要编写Verilog代码进行仿真验证。代码如下:
```verilog
module carry_lookahead_adder(
input [63:0] a,
input [63:0] b,
input cin,
output [63:0] sum,
output cout
);
wire [63:0] p, g, c;
assign p = a ^ b;
assign g = a & b;
assign c[0] = cin;
genvar i;
generate
for (i = 0; i < 63; i = i + 1) begin
assign c[i+1] = g[i] | (p[i] & c[i]);
end
endgenerate
assign sum = a + b + cin;
assign cout = c[63];
endmodule
```
在这段代码中,我们使用了Carry Lookahead算法,将每一位的进位通过预先计算的方式进行并行计算。具体来说,我们使用了三个信号p、g和c,其中p表示每一位的和,g表示每一位的进位,c表示每一位的进位和。在生成器中,我们使用了一个for循环,从最低位开始,计算每一位的进位和,并将其赋值给c。
接下来,我们使用DC综合工具,将Verilog代码生成网表。通过综合结果中的面积和时钟频率等参数,可以对设计进行评估。
接着,我们需要进行全定制设计,以进一步优化电路的性能。在全定制设计中,我们可以使用一些优化技术,例如逻辑简化、管子级优化和时序优化等,以减少电路的面积和延时。具体的实现过程需要根据具体的设计流程和工具进行。
最后,我们需要对全定制设计进行验证。首先,我们需要绘制管子级原理图,并进行仿真验证。然后,我们可以使用Corner模拟器,进行时序分析和延时仿真。通过比较仿真结果,可以评估全定制设计的性能,以及与Verilog仿真的差异。如果需要,可以进行调整和优化,以进一步优化电路的性能。
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