利用两个4位二进制全加器和与非门,设计一个一位bcd码全加器,画出设计电路图
时间: 2024-05-31 18:10:33 浏览: 201
一位 BCD 码全加器可以用以下电路实现:
![BCD码全加器电路图](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/jk5p5o9o.png)
其中,A、B、Cin 分别为被加数、加数和进位输入,S、Cout 分别为和输出和进位输出。其中,两个 4 位二进制全加器的输入分别为 A+B+Cin 和 A+B,输出分别为 S1 和 C1,然后将 S1 和 A+B+Cin 输入到第二个 4 位二进制全加器中,输出的 S2 即为 BCD 码全加器的和输出。Cout 则为两个 4 位二进制全加器的 Cout 或者 S1 和第二个 4 位二进制全加器的 Cout 经过与非门得到的。
电路图如下:
![BCD码全加器电路图](https://cdn.luogu.com.cn/upload/image_hosting/7e5a15fu.png)
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用verilog语言设计一个利用两个8位二进制全加器构成的16位二进制全加器模块
下面是一个用Verilog语言设计的利用两个8位二进制全加器构成的16位二进制全加器模块的代码:
```verilog
module FullAdder(
input A, B, Cin,
output S, Cout
);
assign S = A ^ B ^ Cin;
assign Cout = (A & B) | (Cin & (A ^ B));
endmodule
module FullAdder16(
input [15:0] A, B,
input Cin,
output [15:0] S,
output Cout
);
FullAdder FA0(.A(A[0]), .B(B[0]), .Cin(Cin), .S(S[0]), .Cout(Cout0));
FullAdder FA1(.A(A[1]), .B(B[1]), .Cin(Cout0), .S(S[1]), .Cout(Cout1));
FullAdder FA2(.A(A[2]), .B(B[2]), .Cin(Cout1), .S(S[2]), .Cout(Cout2));
FullAdder FA3(.A(A[3]), .B(B[3]), .Cin(Cout2), .S(S[3]), .Cout(Cout3));
FullAdder FA4(.A(A[4]), .B(B[4]), .Cin(Cout3), .S(S[4]), .Cout(Cout4));
FullAdder FA5(.A(A[5]), .B(B[5]), .Cin(Cout4), .S(S[5]), .Cout(Cout5));
FullAdder FA6(.A(A[6]), .B(B[6]), .Cin(Cout5), .S(S[6]), .Cout(Cout6));
FullAdder FA7(.A(A[7]), .B(B[7]), .Cin(Cout6), .S(S[7]), .Cout(Cout7));
FullAdder FA8(.A(A[8]), .B(B[8]), .Cin(Cout7), .S(S[8]), .Cout(Cout8));
FullAdder FA9(.A(A[9]), .B(B[9]), .Cin(Cout8), .S(S[9]), .Cout(Cout9));
FullAdder FA10(.A(A[10]), .B(B[10]), .Cin(Cout9), .S(S[10]), .Cout(Cout10));
FullAdder FA11(.A(A[11]), .B(B[11]), .Cin(Cout10), .S(S[11]), .Cout(Cout11));
FullAdder FA12(.A(A[12]), .B(B[12]), .Cin(Cout11), .S(S[12]), .Cout(Cout12));
FullAdder FA13(.A(A[13]), .B(B[13]), .Cin(Cout12), .S(S[13]), .Cout(Cout13));
FullAdder FA14(.A(A[14]), .B(B[14]), .Cin(Cout13), .S(S[14]), .Cout(Cout14));
FullAdder FA15(.A(A[15]), .B(B[15]), .Cin(Cout14), .S(S[15]), .Cout);
endmodule
```
该模块利用了16个全加器(即8个全加器的组合)来实现16位二进制全加器的功能。其中,每个全加器都是由三个输入(A、B、Cin)和两个输出(S、Cout)组成的。在设计16位二进制全加器时,将前一个全加器的Cout作为下一个全加器的Cin输入来实现进位的传递。最终的输出是16位的S和一个Cout,表示加法的进位。
quartus2设计并实现一个4位二进制全加器
Quartus II是一款由ALTERA公司提供的FPGA综合工具,它主要用于硬件描述语言(HDL),如Verilog或VHDL的设计、仿真和综合。为了在Quartus II中设计一个4位二进制全加器,首先你需要了解一些基本概念:
1. **二进制全加器** (Binary Full Adder, BFA):这是一个基础的数字电路模块,用于对两个输入位及它们的进位进行求和,并产生一个新的和以及进位。
2. **电路结构**:一个4位全加器通常包含四个基本的BFA,分别处理每一位的相加,加上来自低位的进位。你可以通过级联这些BFA构建起来。
3. **HDL设计**:
- 使用Verilog或VHDL,开始编写一个名为`my_adder`的模块,声明输入端口(`a`, `b`, `cin`)和输出端口(`s`, `cout`)。
```verilog
module my_full_adder(
input [1:0] a, b, cin,
output reg [1:0] s, cout);
// 具体的逻辑部分包括与非门(AND NOT)、异或门(XOR)等
endmodule
```
4. **模块组合**:
- 创建一个四路选择器来决定哪一位的全加器应该计算。接着,将四个全加器连接在一起,形成一个级联的结构。
```verilog
module four_bit_adder(
input [3:0] a, b, cin,
output reg [3:0] sum, carry_out);
wire [1:0] temp_sum[3:0];
// ... 组合四个全加器和选择器代码
endmodule
```
5. **仿真和综合**:
- 使用Quartus II的环境,先进行功能验证和仿真检查逻辑是否正确。
- 确保无误后,点击“Compile”按钮进行综合,生成针对目标FPGA的网表文件 (.bit)。
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