8位可控加减法设计实验

8位可控加减法是一种基本的数字电路，它可以对两个8位二进制数进行加减运算，并根据控制信号选择加法或减法运算。下面是一个基于Verilog HDL的8位可控加减法设计实验。

首先，我们需要定义模块名和端口：

module addsub_ctrl (
    input clk,
    input rst,
    input [7:0] A, B,
    input op,
    output reg [7:0] out
);

其中，`clk`是时钟信号，`rst`是复位信号，`A`和`B`是两个8位二进制数，`op`是控制信号，用于选择加法或减法运算，`out`是8位二进制数的运算结果。

接下来，我们需要定义一个8位加法器和一个8位补码器：

// 8位加法器
module adder (
    input [7:0] A, B,
    input cin,
    output reg [7:0] sum,
    output reg cout
);
    
    always @* begin
        sum = A + B + cin;
        cout = (sum > 8'hFF) ? 1'b1 : 1'b0;
    end
    
endmodule

// 8位补码器
module complementer (
    input [7:0] A,
    output reg [7:0] A_complement
);
    
    always @* begin
        A_complement = ~A + 1;
    end
    
endmodule

然后，我们可以根据控制信号选择加法或减法运算：

reg [7:0] B_complement;

complementer comp (
    .A(B),
    .A_complement(B_complement)
);

always @(posedge clk) begin
    if (rst) begin
        out <= 8'h00;
    end else begin
        if (op) begin // op = 1, 减法运算
            adder add (
                .A(A),
                .B(B_complement),
                .cin(1'b1),
                .sum(out),
                .cout()
            );
        end else begin // op = 0, 加法运算
            adder add (
                .A(A),
                .B(B),
                .cin(1'b0),
                .sum(out),
                .cout()
            );
        end
    end
end

最后，我们需要实例化 `addsub_ctrl` 模块，并进行仿真验证：

module test_addsub_ctrl;
    
    reg clk = 1'b0;
    reg rst = 1'b0;
    reg [7:0] A, B;
    reg op;
    wire [7:0] out;
    
    addsub_ctrl addsub (
        .clk(clk),
        .rst(rst),
        .A(A),
        .B(B),
        .op(op),
        .out(out)
    );
    
    initial begin
        #1 rst = 1;
        #1 rst = 0;
        A = 8'h01;
        B = 8'h02;
        op = 1; // 减法运算
        #10;
        op = 0; // 加法运算
        #10;
        A = 8'hFF;
        B = 8'h01;
        op = 1; // 减法运算
        #10;
        op = 0; // 加法运算
        #10;
        $finish;
    end
    
    always #5 clk = ~clk;
    
endmodule

在仿真过程中，我们可以观察到加减法器的运算结果是否正确。