用Verilog HDL编程实现如图1所示的1位全加器的底层模型的设计

在Verilog HDL中设计一个1位全加器的底层模型通常涉及以下几个步骤：

1. **声明端口**：首先，你需要声明输入端口A、B和输入的进位信号 Cin，以及输出端口Sum和 Carry_out。

module full_adder(
    input wire A,     // 输入数字A
    input wire B,     // 输入数字B
    input wire Cin,   // 进位输入
    output reg Sum,   // 和（Sum）
    output reg Cout   // 携带进位输出（Carry_out）
);

2. **定义结构体**：定义一个组合逻辑块，包含两个与非门（AND NOT Gate）用于计算Sum和 Carry_out。

always @(*) begin
    Sum = ~(A & B);      // 计算Sum（A XOR B）
    Cout = (A & B) | (Cin & Sum);  // 根据逻辑规则计算Carry_out（A AND B OR Cin AND (A XOR B)）
end

3. **封装模块**：将上述逻辑封装成一个函数，便于在其他模块中复用。

function logic [1:0] add_subtract(A, B, Cin);
    input logic A, B, Cin;
    output logic [1:0] Sum, Cout;

    assign Sum = ~(A & B);
    assign Cout = (A & B) | (Cin & Sum);
endfunction

4. **主文件使用**：在顶层模块中调用full_adder模块，并通过端口连接数据。

module top_module();
    full_adder fa (
        .A(input),   // 连接实际输入
        .B(input),
        .Cin(input),
        .Sum(output), 
        .Cout(output)
    );
endmodule