使用Verilog设计一个8 bit Carry Skip Adder
时间: 2023-06-01 13:06:55 浏览: 115
很高兴回答你的问题。关于使用Verilog设计一个8 bit Carry Skip Adder的问题,以下是详细步骤:
1. 首先,定义输入与输出:
```verilog
module carry_skip_adder(input [7:0] a, // 8 bit输入a
input [7:0] b, // 8 bit输入b
input cin, // 进位
output reg cout, // 输出进位
output reg [7:0] sum // 输出和
);
```
2. 接下来,我们定义2个参数:一个是进位的延迟线路,一个是跳跃器的宽度。
```verilog
parameter delay_level = 3;
parameter skip_width = 2;
```
delay_level定义了进位延迟线路的长度,skip_width则定义了跳跃器的宽度。
3. 接下来,我们使用generate语句来生成跳跃器和进位延迟线路。跳跃器的作用在于尝试从一个位置传递进位到另一个位置,以跳过慢速进位。进位延迟线路的作用在于延迟进位信号。
```verilog
genvar i, j;
generate
for(i=0; i<8; i=i+skip_width) begin
assign skip_cin[i] = cout;
for(j=0; j<(skip_width-1); j=j+1) begin
assign skip_cin[i+j+1] = skip_cin[i+j];
end
end
reg [delay_level-1:0] delay_cin [8-1:0];
integer k;
always @(posedge clk) begin
for(k=0; k<8; k=k+1) begin
if(k < delay_level)
delay_cin[k] <= cin;
else
delay_cin[k] <= delay_cin[k-1];
end
end
endgenerate
```
4. 然后,我们定义一个8位全加器和一个8位跳跃加法器。
```verilog
reg [7:0] fa_cout [7:0];
reg [7:0] skip_cin [7:0];
generate
integer i;
for(i=0; i<8; i=i+1) begin
full_adder fa(.a(a[i]),
.b(b[i]),
.cin(skip_cin[i] | delay_cin[i]),
.sum(sum[i]),
.cout(fa_cout[i]));
end
endgenerate
```
其中,full_adder是8位全加器的模块,按位计算输入a+b+carry_in,输出sum和carry_out。
5. 最后,我们将所有8个单独的全加器的结果相加,并计算最终的进位结果。
```verilog
always @(*) begin
cout = fa_cout[7];
for(i=6; i>=0; i=i-1) begin
if(skip_width > 1 && ((i+1)%skip_width == 0))
cout = fa_cout[i] | skip_cin[i+1];
else
cout = fa_cout[i] | cout;
end
end
endmodule
```
完成上述步骤后,就成功设计出了一个可用于计算8位数的Carry Skip Adder。
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