超前进位加法器verilog代码实现
时间: 2023-10-19 21:06:31 浏览: 64
以下是超前进位加法器的verilog代码实现:
module carry_lookahead_adder(A, B, Cin, Sum, Cout);
input [3:0] A, B;
input Cin;
output [3:0] Sum;
output Cout;
wire [3:0] G, P;
wire [2:0] C;
assign G = A & B;
assign P = A ^ B;
assign Cout = C[2] | (C[1] & C[0]);
assign Sum = P ^ C;
assign C[0] = G[0] | (P[0] & Cin);
assign C[1] = G[1] | (P[1] & C[0]);
assign C[2] = G[2] | (P[2] & C[1]);
endmodule
以上代码实现了4位超前进位加法器,并且输出进位Cout和和值Sum。
相关问题
超前进位加法器verilog代码和测试代码
以下是一个超前进位加法器的 Verilog 代码和测试代码:
```
module carry_lookahead_adder(A, B, Cin, Sum, Cout);
input [3:0] A, B;
input Cin;
output [3:0] Sum;
output Cout;
wire [3:0] P, G;
wire [1:0] C1, C2;
assign P = A ^ B;
assign G = A & B;
assign C1[0] = G[0];
assign C1[1] = G[1] | (G[0] & P[1]);
assign C2[0] = G[2] | (G[1] & P[2]) | (G[0] & P[1] & P[2]);
assign C2[1] = G[3] | (G[2] & P[3]) | (G[1] & P[2] & P[3]) | (G[0] & P[1] & P[2] & P[3]);
assign Sum = P ^ Cin ^ C1[1] ^ C2[1];
assign Cout = C2[1] | (C1[1] & C2[0]) | (Cin & C1[0] & C2[0]);
endmodule
module test_carry_lookahead_adder();
reg [3:0] A, B;
reg Cin;
wire [3:0] Sum;
wire Cout;
carry_lookahead_adder uut(A, B, Cin, Sum, Cout);
initial begin
$monitor($time, " A=%b B=%b Cin=%b Sum=%b Cout=%b", A, B, Cin, Sum, Cout);
A = 4'b0000; B = 4'b0000; Cin = 0;
#10 $display("------------");
A = 4'b0000; B = 4'b0001; Cin = 0;
#10 $display("------------");
A = 4'b0010; B = 4'b0110; Cin = 0;
#10 $display("------------");
A = 4'b1000; B = 4'b1000; Cin = 1;
#10 $display("------------");
end
endmodule
```
上面的代码实现了一个 4 位的超前进位加法器,模块名为 `carry_lookahead_adder`。输入 A,B 和 Cin 分别代表两个加数和进位信号,输出 Sum 和 Cout 分别代表和值和进位信号。该加法器使用了超前进位的技术,将加法器的延迟降低到了 O(log n) 级别。
测试代码中,我们对加法器进行了四次测试,分别测试了以下四组输入:0 + 0,0 + 1,2 + 6 和 8 + 8(带进位)。在每次测试后,我们使用 `$display` 函数输出一条分隔线,以便于观察测试结果。在测试结果中,我们可以看到每组输入对应的输出结果。
超前进位加法器verilog测试代码
以下是一个简单的超前进位加法器的 Verilog 测试代码示例:
```verilog
module test_carry_lookahead_adder;
// 定义被测试的超前进位加法器
carry_lookahead_adder cla (
.a(a), .b(b), .cin(cin),
.sum(sum), .cout(cout)
);
// 定义测试输入变量
reg a, b, cin;
// 定义测试输出变量
wire sum, cout;
// 初始化测试输入
initial begin
a = 1;
b = 0;
cin = 0;
// 等待一段时间,让加法器有足够的时间计算
#10;
// 检查测试输出是否符合预期
if (sum !== 1 || cout !== 0) begin
$display("Test failed! Expected sum=1, cout=0, but got sum=%d, cout=%d", sum, cout);
$finish;
end
// 测试下一组输入
a = 1;
b = 1;
cin = 0;
#10;
if (sum !== 0 || cout !== 1) begin
$display("Test failed! Expected sum=0, cout=1, but got sum=%d, cout=%d", sum, cout);
$finish;
end
// 测试下一组输入
a = 1;
b = 1;
cin = 1;
#10;
if (sum !== 1 || cout !== 1) begin
$display("Test failed! Expected sum=1, cout=1, but got sum=%d, cout=%d", sum, cout);
$finish;
end
// 所有测试都通过了
$display("All tests passed!");
$finish;
end
endmodule
```
在这个测试代码中,我们定义了一个 `carry_lookahead_adder` 实例作为被测试的超前进位加法器,然后使用 `reg` 和 `wire` 定义了测试输入和输出变量。我们使用 `initial` 块初始化测试输入变量,等待一段时间,然后检查测试输出是否符合预期。如果测试失败,我们使用 `$display` 输出错误信息并结束测试,否则输出“所有测试都通过了”的信息并结束测试。
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