verilog 加减法

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verilog关于运算的那些事

verilog关于运算的那些事

Verilog关于运算的那些事新手上路,到处是坑,且行且小心。

Verilog HDL语言里面,进行加减乘除或者比较、右移等运算,无符号运算和有符号运算有着很大的区别。

根据Verilog-2001 标准,只有当表达式右边的所有变量都具有signed 类型属性的时候,扩展符号位才被执行,否则,所有的变量高位都只扩展0.举例如下:例1reg signed [5:0] A;reg signed [3:0] B;reg [3:0] C;A =B + C;如果B是一个负数,那么A肯定不能得到正确的结果。

例2reg signed [32:0] A;reg signed [15:0] B;reg signed [31:0] C;A =B * {C[31],C[6:0]}作者本意是:如果C的值介于-127~127之间,那么直接取C的低7位,并且用C的最高位来当做符号位,然后做乘法,这样可以减少占用乘法器的个数,但是这样的写法也是错误的,如果B和C有一个是负数,那么也不会得到正确的结果。

可以这样写:A =B * $signed({C[31],C[6:0]})其中$signed()是将括号内的表达式转换为signed的数据类型,同样的还有$unsigned(),注:这两个函数是verilog-2001新增的系统函数。

同样的,如果用变量和常量进行运算,譬如:A = B * (-5’D5),也得不到正确的结果,解决办法是A = B * $signed(-5’D5);例3reg signed [19:0] A;if( A < -17’D65535)A <= -17’D65535;else if (A > 17’D65535)A <= 17’D65535;作者原意是对A 的范围进行限定。

抱歉的是,这样的写法同样会有问题。

在这里我们可以这样写If(A[19]) //首先判断此数是否为负数beginif(A < -20D’65535) //这里一定要注意的是:常量的位宽要保证与变量的位宽一致A <= -17D’65535; //这里就没关系了。

verilog定点运算

verilog定点运算

在Verilog中,进行定点运算通常涉及到整数和固定点数的运算。

以下是一些常见的定点运算:1.定点加法:假设有两个n位的定点数A和B,我们可以直接进行加法运算:assign sum = A + B;这会产生一个n位的和。

如果结果大于n位可以表示的最大值,那么它会被截断。

2. 定点减法:同样地,我们可以直接进行减法运算:assign diff = A - B;这会产生一个n位的差。

如果结果小于0,它会被截断。

3. 定点乘法:乘法运算稍微复杂一些,因为我们需要处理溢出。

一个常见的方法是使用查找表(LUT)来执行乘法:reg [31:0] table_lookup [0:1023]; // 假设我们有一个10位的乘法器initial begintable_lookup[0] = 0;table_lookup[1] = 1;for (int i = 2; i <= 1023; i = i + 1) begintable_lookup[i] = 2 * table_lookup[i-1] + (i >= A & i >= B); // 假设A和B是非负整数endendassign product = table_lookup[A * B]; // 假设A和B是非负整数,并且A * B不会超过10234.定点除法:除法运算同样复杂,并且需要处理除以零的情况。

一个常见的方法是使用查找表来执行除法:reg [31:0] table_lookup [0:1023]; // 假设我们有一个10位的除法器initial begintable_lookup[0] = 0;table_lookup[1] = 1;for (int i = 2; i <= 1023; i = i + 1) begintable_lookup[i] = table_lookup[i-1] + (i >= A & i >= B); // 假设A和B是非负整数,并且A > Bendendassign quotient = table_lookup[A / B]; // 假设A和B是非负整数,并且A > B,并且B不为零注意:这些代码示例假设我们正在处理32位整数,并且我们有一个10位的乘法和除法器。

verilog HDL十进制加减法计数器报告

verilog HDL十进制加减法计数器报告

十进制加减法计数器1.实验要求(1)在Modelsim环境中编写十进制加减法计数器程序;(2)编译无误后编写配套的测试程序;(3)仿真后添加信号,观察输出结果。

2.设计程序如下module decade_counter#(parameter SIZE=4)(input clock,load_n,clear_n,updown,input [SIZE-1:0]load_data,output reg [SIZE-1:0]q);always@(negedge load_n,negedge clear_n,posedge clock)if (!load_n)q<=load_data;else if (!clear_n)q<=0;else //clockif(updown)q<=(q+1)%10;elsebeginif(q==0)q<=9;elseq<=q-1;endendmodule3.测试程序如下`timescale 1ns/1nsmodule test_decade_counte;reg clock,load_n,clear_n,updown;reg [3:0]load_data;wire [3:0]q;decade_counter T1(clock,load_n,clear_n,updown,load_data,q);initialbeginclock=0;clear_n=0;#30 clear_n=1;load_n=0;load_data=7;#30 load_n=1;updown=0;#300 updown=1;#300 updown=0;#300 updown=1;#300 $stop;endalways#10 clock=~clock;always@(q)$display("At time%t,q=%d",$time,q);endmodule4.波形如下5.测试结果如下# At time 0,q= 0# At time 30,q= 7# At time 70,q= 6# At time 90,q= 5# At time 110,q= 4# At time 130,q= 3# At time 150,q= 2# At time 170,q= 1# At time 190,q= 0# At time 210,q= 9# At time 230,q= 8# At time 250,q= 7# At time 270,q= 6# At time 290,q= 5# At time 310,q= 4# At time 330,q= 3# At time 370,q= 3 # At time 390,q= 4 # At time 410,q= 5 # At time 430,q= 6 # At time 450,q= 7 # At time 470,q= 8 # At time 490,q= 9 # At time 510,q= 0 # At time 530,q= 1 # At time 550,q= 2 # At time 570,q= 3 # At time 590,q= 4 # At time 610,q= 5 # At time 630,q= 6 # At time 650,q= 7 # At time 670,q= 6 # At time 690,q= 5 # At time 710,q= 4 # At time 730,q= 3 # At time 750,q= 2 # At time 770,q= 1 # At time 790,q= 0 # At time 810,q= 9 # At time 830,q= 8 # At time 850,q= 7 # At time 870,q= 6 # At time 890,q= 5 # At time 910,q= 4 # At time 930,q= 3 # At time 950,q= 2 # At time 970,q= 3 # At time 990,q= 4 # At time 1010,q= 5 # At time 1030,q= 6 # At time 1050,q= 7 # At time 1070,q= 8 # At time 1090,q= 9 # At time 1110,q= 0 # At time 1130,q= 1 # At time 1150,q= 2 # At time 1170,q= 3 # At time 1190,q= 4 # At time 1210,q= 5# At time 1250,q= 7。

verilog中有符号数减法运算

verilog中有符号数减法运算

Verilog中有符号数减法运算1. 引言在数字电路设计中,符号数减法运算是一项基本的运算操作。

在Verilog语言中,对有符号数进行减法运算涉及到了多种方法和技巧。

本文将介绍Verilog中有符号数减法运算的一般原理、方法和注意事项,以便读者能够更好地理解和运用Verilog语言进行相关的数字电路设计和实现。

2. 有符号数的表示方法在Verilog语言中,有符号数通常使用补码形式进行表示。

在补码中,最高位表示符号位,0为正数,1为负数。

对于N位有符号数,其取值范围为-2^(N-1)到2^(N-1)-1。

3. 有符号数的减法运算原理有符号数的减法运算可以简化为加法运算。

对于两个有符号数A和B,A-B可以转化为A+(-B)的形式。

有符号数的减法运算可以通过加法运算来实现。

4. Verilog中的有符号数减法运算实现在Verilog中,有符号数减法运算可以通过使用内置的加法器和逻辑门来实现。

具体步骤如下:```verilogmodule subtractor(input [N-1:0] A, // 输入有符号数Ainput [N-1:0] B, // 输入有符号数Boutput [N-1:0] result // 输出结果);wire [N:0] B_sub; // B的补码形式assign B_sub = ~B + 1; // 计算B的补码形式assign result = A + B_sub; // A加上B的补码形式endmodule```5. 注意事项在Verilog中进行有符号数减法运算时,需要注意一些细节和特殊情况:- 运算结果是否溢出:在有符号数减法运算中,可能会出现溢出的情况,需要对结果进行检查和处理。

- 有符号数的符号扩展:在进行减法运算之前,需要对有符号数进行符号扩展,以确保运算正确性和精度。

- 有符号数的扩展位:在减法运算中,可能需要添加额外的扩展位,以确保运算结果的正确性和准确性。

Verilog实现加减乘除计算器

Verilog实现加减乘除计算器

Verilog实现加减乘除计算器主要内容: 1. 按键按下后,进⾏加减乘除操作 2. Verilog往TXT⽂本⽂件中写⼊数据 3. 完成计算模块 4. 最终实现加减乘除计算器1. 实现按键按下后,选择option,进⾏加减乘除操作,除法计算结果为商&余数module jsq(clk,rst_n,key,option,x,y,result,quotient,remainder);parameter N = 16; // 输⼊数的位数input clk; // 输⼊时钟input rst_n; // 低电平有效的复位(清零)input key;input [1:0]option;input [N-1:0] x;input [N-1:0] y;output [2*N-1:0] result;output [N-1:0] quotient; //输出计算的商output [N-1:0] remainder; //输出计算的余数reg [2*N-1:0] result_r;reg [N-1:0] quotient_r,remainder_r;always @ (posedge clk or negedge rst_n)beginif (!rst_n)beginresult_r <= 1'b0;quotient_r <= 1'b0;remainder_r <= 1'b0;endelsebeginif (key == 1'b0)begin//按键按下case(option)2'b00: result_r = x + y;2'b01: result_r <= x + (~y + 1'b1);2'b10: result_r = x * y;2'b11: //result_r = x / y;beginquotient_r = x / y;remainder_r = x % y;endendcaseendelsebegin// 按键释放result_r <= 1'b0;quotient_r <= 1'b0;remainder_r <= 1'b0;endendendassign result = result_r ;assign quotient= quotient_r;assign remainder = remainder_r;endmoduleView Code`timescale 1ns/1ps`define clock_period 20module jsq_tb;reg clk;reg rst_n;reg key;reg [1:0]option;reg [15:0] x,y;wire [31:0] result;wire [15:0] quotient;wire [15:0] remainder;initial beginclk = 1'b1;rst_n = 1'b0;key = 1'b1; // 复位时,按键释放# 20//复位20nsrst_n = 1'b1;# 20key = 1'b0;option = 2'b10;# 100key = 1'b1;# 20key = 1'b0;option = 2'b11;# 100// key = 1'b1;// # 20$stop;endalways #(`clock_period/2) clk = ~clk; //50Mjsq #(.N(16)) jsq_0(.clk(clk),.rst_n(rst_n),.key(key),.option(option),.x(x),.y(y),.result(result),.quotient(quotient),.remainder(remainder));initial beginx = 0;repeat(20)#(`clock_period) x = {$random}%100; //通过位拼接操作{}产⽣0—59范围的随机数endinitial beginy = 0;repeat(20)#(`clock_period) y = {$random}%50;end/*integer i;initial beginx = 0;y = 0;for(i = 0; i < 20; i = i + 1)begin//利⽤$random系统函数产⽣随机数。

基于Verilog的任意模长可加减计数器设计

基于Verilog的任意模长可加减计数器设计

基于Verilog 的任意模长可加减计数器设计一、设计要求计数器是一种在时钟的触发下,完成计数功能的时序逻辑电路,输出结果由输入时钟和计数器上一状态的计数共同决定。

本设计要求实现的计数器,具有以下功能:(1)要求实现计数器工作状态的控制;(2)要求实现计数器的异步清零功能;(3)要求实现计数器递增和递减的功能;(4)要求实现计数器的计数范围(模长)任意改变;二、设计思路计数器工作状态的控制,可以设计一个使能端,在外部时钟的触发下,只有当使能端信号有效(高电平),才启动计数器的计数功能(递增或递减),否则计数器输出结果不变。

计数器的异步清零功能,可以设计一个外部输入的清零端,在外部输入信号有效(低电平)的情况下,直接清零计数器,不用等待下一个外部时钟的触发,即计数器的清零是异步的。

计数器计数方向的控制,设计一个加减可控的信号端口,在时钟的触发、异步清零无效以及计数器使能端有效的情况下,该输入端为高电平则计数器完成递增功能,低电平则完成递减功能。

实现计数器的任意模长,即进入下一个计数周期,其计数的最大值可以发生变化。

设计一个4位(最大模长为16)的输入端口,可以在当前计数周期结束,即计数器产生一个溢出信号的同时,判断该端口输入的信号是否发生变化,通过相邻两个计数周期的端口数据作异或运算,结果为高电平则代表模长发生变化,即进入的下一个计数周期,其计数最大值要发生变化。

三、程序设计本次设计使用的是Quartus 11.0开发环境,该软件没有自带仿真功能(9.0版本以后都没自带),需要使用第三方的Modelsim软件,故本设计的程序包括计数器的Verilog设计以及仿真测试需要的testbench激励文件两部分。

计数器的Verilog设计:module Prj(clk,rst_input,en,add_sub,data_input,full,data_output);input clk; // 外部时钟input rst_input; // 外部清零(异步)input en; // 计数使能input add_sub; // 计数方向input [3:0] data_input; // 计数器模长输入output reg full; // 计完当前模长output [3:0] data_output; // 计数器输出reg [3:0] current_counter;// 当前计数值(输出)reg update_length_en; // 改变模长的使能信号// 当前计数周期与上个计数周期的模长输入reg [3:0] current_clk_data_input,last_clk_data_in put;reg [3:0] counter_length; // 下个计数周期的模长reg [1:0] k;always @(posedge clk,negedge rst_input) beginif(!rst_input) // 异步清零beginfull=0;current_counter=0;endelse if(en) // 计数使能beginif(add_sub) // 加法器beginif(current_counter<(counter_length-1))begincurrent_counter=current_counter+1;full=0;endelse// 加法器计数完产生full脉冲以触发// 判断下个计数周期的模长是否变化begincurrent_counter=0;full=1; //full输出endendelse // 减法器beginif(current_counter>0)begincurrent_counter=current_counter-1;full=0;endelse // 减法器计数完begincurrent_counter=counter_length-1;full=1;endendendend//驱动当前计数输出assign data_output=current_counter;initialbegink=1; // k=1 表示启动计数器的第一个计数周期endalways @(posedge full) // 加法器/减法器完成当前周期计数// 计完当前周期(即full有效)才更新beginlast_clk_data_input<=data_input; // 上个周期的模长current_clk_data_input=data_input;//当前周期的模长update_length_en<=last_clk_data_input^current_clk_data_input;// update_length_en为更新计数器模长的使能端,// 异或运算使能端为0代表模长变化 1不变k=k+1; // k的初值为1,k变化说明计数模长更改过了if(k==2'd3)k=2;endalways @(posedge clk)beginif(update_length_en) // 使能有效计数模长变化counter_length=current_clk_data_input;elsebeginif(k>=2)// 下个周期计数器模长不变(保持上次更改的)counter_length=last_clk_data_input;if(k==1)// 整个计数器系统,最初的模长(一次没更改过)counter_length=data_input;endendendmodule测试激励文件testbench:`timescale 1 ps/ 1 psmodule Prj_vlg_tst();reg add_sub;reg clk;reg [3:0] data_input;reg en;reg rst_input;wire [3:0] data_output;wire full;Prj i1 (.add_sub(add_sub),.clk(clk),.data_input(data_input),.data_output(data_output),.en(en),.full(full),.rst_input(rst_input));parameter clk_period=10; // 时钟周期initial // 初始化使能端、清零端和时钟信号beginen=1;rst_input=1;clk=1;#(46*clk_period) en=0;#(3*clk_period) en=1;#(4*clk_period) rst_input=0;#(2*clk_period) rst_input=1;endalways #(clk_period/2) clk=~clk;initialbegin// 计数器模长分别为6 4 5 3// 左边为上一模长持续的时钟个数data_input=4'b0110;#(22*clk_period) data_input=4'b0100;#(12*clk_period) data_input=4'b0101;#(12*clk_period) data_input=4'b0011;#(5*clk_period);endinitialbegin// 计数器计数方向的改变// 左边为递增递减持续的时钟个数add_sub=1;#(9*clk_period) add_sub=0;#(10*clk_period) add_sub=1;#(13*clk_period) add_sub=0;#(4*clk_period) add_sub=1;endendmodule四、仿真结果如图1所示,最开始计数器输入的模长data_input为6,在计数方向控制端add_sub为高电平的情况下,可以从0计数到5,在add_sub为低电平的情况下,可以实现计数器的递减;当计数器模长data_input变为4的时候,先计完当前周期的模长(0到5),才开始模长为4的计数(0到3)。

verilog 相关运算

verilog 相关运算

verilog 相关运算摘要:一、引言二、Verilog 基本运算1.加法运算2.减法运算3.乘法运算4.除法运算5.求模运算三、Verilog 逻辑运算1.与运算2.或运算3.异或运算4.与非运算5.或非运算四、Verilog 位运算1.按位加法运算2.按位减法运算3.按位乘法运算4.按位除法运算5.取反运算6.左移运算7.右移运算五、Verilog 高级运算1.关系运算2.逻辑运算3.条件运算六、Verilog 运算符优先级七、总结正文:一、引言Verilog 是一种硬件描述语言,用于描述数字电路和模拟混合信号电路。

在Verilog 中,有许多不同类型的运算,包括基本运算、逻辑运算、位运算和高级运算等。

了解这些运算对于编写Verilog 代码至关重要。

二、Verilog 基本运算Verilog 支持四种基本运算:加法运算、减法运算、乘法运算和除法运算。

这些运算可以使用标准算术运算符进行表示。

此外,Verilog 还支持求模运算,使用%符号表示。

三、Verilog 逻辑运算Verilog 提供了五种逻辑运算符,分别表示与运算、或运算、异或运算、与非运算和或非运算。

这些运算符在布尔代数中有广泛应用,对于构建复杂的逻辑电路非常重要。

四、Verilog 位运算位运算在Verilog 中非常重要,因为它允许我们在比特级别上操作数字。

Verilog 支持按位加法、减法、乘法和除法运算。

此外,还有取反运算、左移运算和右移运算等。

五、Verilog 高级运算除了基本运算和逻辑运算外,Verilog 还提供了许多高级运算,如关系运算、逻辑运算和条件运算。

这些运算可以帮助我们更方便地描述复杂数字电路和逻辑电路。

六、Verilog 运算符优先级在Verilog 中,运算符具有不同的优先级。

了解这些优先级对于正确计算表达式非常重要。

一般来说,乘法和除法运算具有较高的优先级,加法和减法运算具有较低的优先级。

逻辑运算符和位运算符优先级则根据它们在代码中的出现顺序确定。

Verilog入门3-加减法、左移右移、乘法器、ALU结构

Verilog入门3-加减法、左移右移、乘法器、ALU结构

Split
assign B = A[7:0]; assign C = A[15:8];
Merge
assign C = { B , A};
16位ALU
测试模块
波形查看
点击Wave,查看波形 检查对应算法和运算结果 全部显示为16进制,0-F
我在哪里?
4
问题思考
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输入代码
点击Code,输入算法代码 保存,点击Run检查
always @ (A or B or op or F)
case ( op ) 3'b000: {D,R}=A&B; //实现与运算
3'b001: {D,R}=A|B; //实现或运算
3'b010: {D,R}=~A; //实现非运算 3'b011: {D,R}=A^B; //实现异或运算 3'b100: {D,R}=A+B; //实现不带进位的加运算 3'b101: {D,R}=A+B+F; //实现带进位的加运算 3'b110: {D,R}=A-B; //实现不带借位的减运算 3'b111: {D,R}=A-B-F; //实现带借位的减运算 default: {D,R}=A&B; // 默认为与运算 endcase
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verilog 无符号数 补码 减法

verilog 无符号数 补码 减法

Verilog 无符号数补码减法1. 无符号数在Verilog中,无符号数是一种没有正负号的数值表示方式。

它通常用于表示正整数,可以直接进行加减运算,而不需要考虑正负号的影响。

无符号数在Verilog中采用二进制表示,最高位是数值的最高位,代表2的n次方,而其他位则按照二进制数值顺序排列。

在进行加减运算时,无符号数的运算规则和普通的整数运算规则相同,不需要考虑正负号的影响。

这使得在Verilog中进行无符号数的加减运算变得简单而直观。

2. 补码补码是一种用于表示有符号整数的编码方式,在Verilog中也有广泛的应用。

补码可以将有符号整数转化为无符号整数,并且可以进行加减运算,使得有符号数的运算变得简便。

补码的表示方式是将数字的绝对值转化为二进制,然后将其取反再加1,这样就得到了该数字的补码表示。

补码表示方式在Verilog中可以很好地解决有符号整数的加减运算问题,同时也可以简化逻辑设计和编码实现的复杂度。

3. 无符号数补码减法在Verilog中,无符号数的补码减法是一种常见的运算方式。

它可以对两个无符号数进行减法运算,并且得到正确的结果。

在进行无符号数的补码减法时,首先需要将被减数和减数转化为补码表示,然后进行加法运算。

这样可以避免在减法运算中出现负数的情况,从而简化了运算的逻辑。

4. 个人观点对于Verilog中的无符号数补码减法,我认为它在数字逻辑设计和编码实现中具有重要的意义。

它可以很好地解决无符号数的加减运算问题,同时也可以简化逻辑设计和编码实现的复杂度。

在实际应用中,无符号数的补码减法可以帮助我们更加灵活地处理数字运算,从而提高了数字系统的设计和实现效率。

总结Verilog中的无符号数补码减法是一种重要的运算方式。

它可以简化数字系统的设计和实现,同时也可以提高运算的效率和灵活性。

在数字逻辑设计和Verilog编码实现中,我们应该充分理解和掌握无符号数补码减法的原理和应用,从而更好地应用于实际项目中。

verilog 加法

verilog 加法

verilog 加法【原创版】目录1.Verilog 简介2.Verilog 中的加法运算3.Verilog 中的加法实例4.总结正文【1.Verilog 简介】Verilog 是一种硬件描述语言,主要用于数字系统的设计和验证。

它是由 Phil Moorby 在 1983 年开发的,最初称为"VHSIC(Very High Speed Integrated Circuits)硬件描述语言"。

后来,该语言被改名为 Verilog,并得到了广泛的应用。

Verilog 的主要应用领域是数字电路和数字系统,包括数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(FPGA)和专用集成电路(ASIC)等。

【2.Verilog 中的加法运算】在 Verilog 中,加法运算是基本的算术运算之一。

Verilog 提供了两种基本的加法运算符,即"+"和"&"。

其中,"+"运算符用于实现两个数的加法运算,而"&"运算符用于实现两个数的按位与运算。

在 Verilog 中,加法运算的结果会根据运算数的位数自动进行位扩展,以保证结果的正确性。

【3.Verilog 中的加法实例】下面是一个简单的 Verilog 代码实例,用于实现两个 4 位二进制数的加法运算:```verilogmodule adder_4bit(input a, input b, output sum, output carry);wire c0, c1, c2, c3;assign c0 = a & b;assign c1 = a & b ^ c0;assign c2 = a ^ b & c0;assign c3 = a ^ b ^ c0;assign sum = c3 & c2 | c1 & c0 | a & b;assign carry = c3 & c2 | c1 & c0;endmodule```在这个例子中,我们定义了一个名为"adder_4bit"的模块,它有两个输入端口 a 和 b,分别表示两个 4 位二进制数。

verilog 加法

verilog 加法

verilog 加法Verilog语言是一种硬件描述语言,广泛应用于数字电路设计和硬件验证领域。

在Verilog中,加法是最基本的操作之一,用于实现数字运算和算术逻辑运算。

本文将介绍Verilog语言中加法操作的基本原理和实现方法。

一、加法基本原理加法是在计算机中常见的运算操作,用于实现数字的相加。

在Verilog语言中,加法可以通过使用"+"操作符来实现。

例如,对于两个4位的二进制数A和B,可以使用如下的Verilog代码实现加法运算:```verilogmodule adder(A, B, C);input [3:0] A, B;output [3:0] C;assign C = A + B;endmodule```在上述代码中,`module`关键字定义了一个`adder`模块,并传入两个4位的二进制数A和B作为输入,并将加法运算的结果C作为输出。

二、加法的实现方法在Verilog语言中,加法可以通过多种方式来实现,常见的有“全加器”、“半加器”和“级联加法器”。

1. 全加器全加器是一种用于实现二进制相加的组合逻辑电路。

它有三个输入(A、B和进位Cin)和两个输出(和SUM和进位Cout)。

全加器通过如下的真值表来描述:```A |B | Cin || SUM | Cout-----------------------0 | 0 | 0 || 0 | 00 | 0 | 1 || 1 | 00 | 1 | 0 || 1 | 00 | 1 | 1 || 0 | 11 | 0 | 0 || 1 | 01 | 0 | 1 || 0 | 11 | 1 | 0 || 0 | 11 | 1 | 1 || 1 | 1```全加器可以使用逻辑门电路来实现,其中包括与门、或门和异或门。

2. 半加器半加器是一种只能处理两个一位二进制数相加的组合逻辑电路,无法处理进位。

它有两个输入(A和B)和两个输出(和SUM和进位Cout)。

verilog 运算 -回复

verilog 运算 -回复

verilog 运算-回复Verilog运算(Verilog Operators)引言:Verilog是一种硬件描述语言(HDL),广泛用于数字电子系统的设计和仿真。

在Verilog中,运算是非常重要的,它们用于控制逻辑、数据处理和信号处理等方面。

本文将为大家介绍Verilog中的不同类型运算符及其使用方法。

一、算术运算符在Verilog中,算术运算符用于执行基本的加减乘除操作。

下面是Verilog中使用的常用算术运算符:1. 加法运算符:+用于对两个操作数执行加法操作。

例如,在下面的代码段中,两个32位输入变量a和b将相加,并将结果存储在32位输出变量sum中。

module adder(input [31:0] a, input [31:0] b, output [31:0] sum);assign sum = a + b;endmodule2. 减法运算符:-这个运算符用于执行两个操作数的减法操作。

在下面的代码段中,我们从32位输入变量a中减去32位输入变量b,并将结果存储在32位输出变量diff中。

module subtractor(input [31:0] a, input [31:0] b, output [31:0] diff);assign diff = a - b;endmodule3. 乘法运算符:*乘法运算符用于执行两个操作数的乘法操作。

以下代码段演示了如何将32位输入变量a和b相乘,并将结果存储在64位输出变量product 中。

module multiplier(input [31:0] a, input [31:0] b, output [63:0] product);assign product = a * b;endmodule4. 除法运算符:/除法运算符用于执行两个操作数的除法操作。

在下面的代码段中,我们将32位输入变量a除以32位输入变量b,并将结果存储在32位输出变量quotient中。

verilog 加法

verilog 加法

verilog 加法【实用版】目录1.Verilog 简介2.Verilog 中的加法运算3.Verilog 加法运算的实例4.总结正文【1.Verilog 简介】Verilog 是一种硬件描述语言,主要用于数字系统硬件的描述、模拟和验证。

它最初由 Phil Moorby 在 1983 年开发,后来由 Cadence 公司进行商业化推广。

Verilog 能够描述数字电路、模拟混合信号电路以及射频电路,被广泛应用于集成电路设计领域。

【2.Verilog 中的加法运算】在 Verilog 中,加法运算是基本的算术运算之一。

它可以用于对两个或多个信号进行加法运算。

Verilog 中的加法运算可以使用连续赋值运算符“=”或者非阻塞赋值运算符“<=”。

【3.Verilog 加法运算的实例】下面是一个 Verilog 代码实例,用于实现两个 4 位二进制数的加法运算:```verilogmodule adder (input [3:0] a,input [3:0] b,output [3:0] sum,output carry);assign sum[0] = a[0] + b[0];assign sum[1] = a[1] + b[1] + (a[0] * 2"b1);assign sum[2] = a[2] + b[2] + (a[1] * 2"b1);assign sum[3] = a[3] + b[3] + (a[2] * 2"b1);assign carry = (a[3] * 2"b1) + (b[3] * 2"b1) + (a[2] * 2"b1);endmodule```在这个实例中,我们定义了一个名为 adder 的模块,它有两个输入信号 a 和 b,分别表示两个 4 位二进制数。

模块的输出信号包括一个 4 位二进制数 sum,表示两个输入信号相加的结果,以及一个 1 位二进制数 carry,表示进位信号。

数电_8位符号数加减运算 verilog

数电_8位符号数加减运算  verilog

数电设计课程设计一、设计目标:设计电路实现2个8位符号数(原码表示)的加减运算,另有一个控制信号select选择加法运算或减法运算,若有溢出则产生溢出指示信号。

二、设计过程:1.推导过程:有符号数的二进制数,可以在补码范围内进行加减运算。

首先将原码转换成补码,再根据select选择信号决定是进行哪一种运算。

若执行减法运算,还需要将被减数变负之后,将减法作为加法处理。

2.分析步骤:原码转补码,先判断数的符号位是正还是负,若为0,则补码等于原码;若符号位为一,则对除符号位以外的每一位取反,再在第一位加一。

补码变负,若sele为低电平,则对被减数B逐位取反再加一,若为高电平,则不执行。

加法原理,观察二进制的加法运算可知,若相同位大小相同,Cin为0,则相加为0,例如 0+0=0,1+1=0,若Cin为1,则有0+0=1,1+1=1,若相同位大小不同,结果刚好相反。

整个过程等效于A[i]^B[i]^Cin。

判断溢出,判断溢出只需要看最高位的Cin和Cout是否相等,若不等,运算发生溢出。

由此需要引进每一位的Cin和Cout,而每一位的Cin即为前一位的Cout,Cout 又是下一位的Cin,所以只需要一个C,就可知道每一位进位情况。

进位只出现在,同位相加产生进位,或者该位相加后与Cin相加产生进位,所以每一位的C可以表示成(A[i]& B[i])|(B[i]&Cin)|(A[i]&Cin)。

三、实现代码:module adder(A,B,SELE,SUM,OVFL);input [7:0] A,B;input SELE;output[7:0] SUM;output OVFL;wire [7:0] c;wire[7:0] A_2s,B_2s,SUM_2s;assign A_2s = (A[7]!=1)?A:(~A[6:0] + 8'b1);assign B_2s=(B[7]!=1)?((SELE)?B:(~B+ 8'b1)):((SELE)?(~B[6:0]+8'b1):(~(~B[6:0]+8'b1)+8'b1));assign SUM_2s[0] = A_2s[0]^B_2s[0]^0,//初始进位为0c[0] = (A_2s[0] & B_2s[0])|(B_2s[0] & 0)|(A_2s[0] & 0);assign SUM_2s[1] = A_2s[1]^B_2s[1]^c[0],c[1] = (A_2s[1] & B_2s[1])|(B_2s[1] & c[0])|(A_2s[1] & c[0]);assign SUM_2s[2] = A_2s[2]^B_2s[2]^ c[1],c[2] = (A_2s[2] & B_2s[2])|(B_2s[2] & c[1])|(A_2s[2] & c[1]);assign SUM_2s[3] = A_2s[3]^B_2s[3]^ c[2],c[3] = (A_2s[3] & B_2s[3])|(B_2s[3] & c[2])|(A_2s[3] & c[2]);assign SUM_2s[4] = A_2s[4]^B_2s[4]^c[3],c[4] = (A_2s[4] & B_2s[4])|(B_2s[4] & c[3])|(A_2s[4] & c[3]);assign SUM_2s[5] = A_2s[5]^B_2s[5]^ c[4],c[5] = (A_2s[5] & B_2s[5])|(B_2s[5] & c[4])|(A_2s[5] & c[4]);assign SUM_2s[6] = A_2s[6]^B_2s[6]^ c[5],c[6] = (A_2s[6] & B_2s[6])|(B_2s[6] & c[5])|(A_2s[6] & c[5]);assign SUM_2s[7] = A_2s[7]^B_2s[7]^ c[6],c[7] = (A_2s[7] & B_2s[7])|(B_2s[7] & c[6])|(A_2s[7] & c[6]);assign SUM = (SUM_2s[7]==1)?(~SUM_2s[6:0] + 8'b1) : SUM_2s;assign OVFL = (c[6]!=c[7]);endmodule四、仿真结果:1.加法运算:选择信号 SELE=1数据1:00011100+00110001(28+49)理论值:01001101(77),未溢出测试值:01001101(77),未溢出数据2:11101101+11011001((-109)+(-89))理论值:00111010(58),溢出测试值:00111010(58),溢出2.减法运算:选择信号SELE=0数据1:00010000-00101000(16-40)理论值:10011000(-24),未溢出测试组:10011000(-24),未溢出数据2:01110000-11101000(112-(-104))理论值:10101000(40),溢出测试值:10101000(40),溢出五、结论及心得该代码能够达到设计目的,完成两个8位原码的加减法,并判断是否溢出。

verilog减法

verilog减法

verilog减法Verilog中的减法是一种基本的运算操作,通常用于对数字进行求差。

在本文中我们将详细介绍Verilog中的减法,包括语法和实例,以帮助您在后续的Verilog编程中更好地使用减法操作。

首先,让我们来看一下Verilog中的减法语法。

在Verilog中,用符号“-”表示减法操作,例如:C=A-B;其中,C是结果输出端口,A和B是输入端口。

这表示将B从A中减去,并将结果输出到C端口。

接下来,我们用一个实例来说明如何使用Verilog进行减法运算。

假设我们有两个8位的二进制数字A和B,我们要从A中减去B,并将结果输出到一个8位的结果端口C中。

那么,我们的Verilog代码可以写成这样:module subtractor (input [7:0] A, B, // 输入端口A和Boutput [7:0] C // 输出端口C);assign C = A - B; // 将B从A中减去,结果输出到Cendmodule在本实例中,我们使用assign语句来将A和B进行减法运算,并将结果输出到C端口中。

此外,输入端口A和B均为8位,输出端口C也为8位。

那么,如何测试Verilog中的减法模块呢?我们可以使用testbench模块来测试subtract模块。

在这个模块中,我们可以提供一些输入数值A和B,并将计算结果输出到C 端口中以便检验结果。

下面是一个Verilog的testbench实现:module subtractor_tb;reg [7:0] A, B;wire [7:0] C;subtractor subtractor1 (.A(A),.B(B),.C(C));initial beginA = 8'b00111111;B = 8'b00001111;#10 $display("Result: %h - %h = %h", A, B, C);end在本例中,我们使用reg声明了两个8位的输入端口A和B,使用wire声明了一个8位的输出端口C。

verilog减法

verilog减法

verilog减法
Verilog是一种硬件描述语言,用于设计数字电路。

在数字电路中,减法是一种基本的运算操作。

因此,Verilog减法是Verilog语言中的一个重要部分。

在Verilog中,减法操作可以通过使用减法运算符“-”来实现。

例如,下面的代码演示了如何使用Verilog减法运算符来计算两个数字的差: ```
module subtractor(input [7:0] a, input [7:0] b, output [7:0] c);
assign c = a - b;
endmodule
```
在这个例子中,我们定义了一个名为“subtractor”的模块,它有两个输入端口a和b,一个输出端口c。

我们使用“assign”关键字来定义c 的值,它等于a减去b的结果。

在Verilog中,减法运算符可以用于任何数字类型,包括整数、实数和复数。

此外,Verilog还提供了一些其他的减法操作,如减法赋值运算符“-=”和减法函数“$sub”。

减法操作在数字电路中非常常见,因为它可以用于计算两个数字之间的差异。

例如,在数字信号处理中,减法操作可以用于计算两个信号之间的差异,以便进行滤波或其他处理。

Verilog减法是Verilog语言中的一个重要部分,它可以用于计算数字电路中的差异。

通过使用减法运算符和其他减法操作,我们可以轻松地实现减法操作,并在数字电路中实现各种功能。

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verilog 加减法
Verilog是一种硬件描述语言(HDL),用于设计电子电路和
系统。

它是工业界和学术界最广泛使用的HDL之一,被广泛
用于设计数字集成电路(ASIC)和可编程逻辑器件(FPGA)。

加法和减法是数字电路中最基础的运算操作。

在Verilog中,
我们可以使用各种不同的方法来实现加法和减法电路。

本文将详细介绍Verilog中的加法和减法电路的设计和实现。

一、加法电路设计
加法电路是将两个二进制数相加得到二进制和的电路。

在Verilog中,我们可以使用全加器(full adder)来实现加法电路。

全加器的真值表如下:
输入输出
A B Cin Sum Cout
0 0 0 0 0
0 0 1 1 0
0 1 0 1 0
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
1 0 1 0 1
1 1 0 0 1
1 1 1 1 1
根据真值表,我们可以得到全加器的逻辑表达式如下:
Sum = A XOR B XOR Cin
Cout = (A AND B) OR (Cin AND (A XOR B))
下面是一个使用全加器实现的4位加法电路的Verilog代码示例:
```verilog
module adder4(
input [3:0] A,
input [3:0] B,
input Cin,
output [3:0] Sum,
output Cout
);
wire c1, c2, c3;
full_adder fa0(A[0], B[0], Cin, Sum[0], c1);
full_adder fa1(A[1], B[1], c1, Sum[1], c2);
full_adder fa2(A[2], B[2], c2, Sum[2], c3);
full_adder fa3(A[3], B[3], c3, Sum[3], Cout);
endmodule
module full_adder(
input A,
input B,
input Cin,
output Sum,
output Cout
);
assign Sum = A ^ B ^ Cin;
assign Cout = (A & B) | (Cin & (A ^ B));
endmodule
```
上述代码中,我们定义了一个4位加法电路"adder4",它有两
个4位输入A和B,一个输入Cin和一个4位输出Sum和一
个输出Cout。

我们使用四个全加器来实现4位的加法运算。

二、减法电路设计
减法电路是将两个二进制数相减得到差的电路。

在Verilog中,我们可以使用全减器(full subtractor)来实现减法电路。

全减器的真值表如下:
输入输出
A B Bin Diff Bout
0 0 0 0 0
0 0 1 1 1
0 1 0 1 1
0 1 1 0 1
1 0 0 1 0
1 0 1 0 0
1 1 0 0 0
1 1 1 1 1
根据真值表,我们可以得到全减器的逻辑表达式如下:
Diff = A XOR B XOR Bin
Bout = (!A & B & Bin) | (!A & !B) | (A & !B & Bin) | (A & B
& !Bin)
下面是一个使用全减器实现的4位减法电路的Verilog代码示例:
```verilog
module subtractor4(
input [3:0] A,
input [3:0] B,
output [3:0] Diff,
output Bout
);
wire b1, b2, b3;
full_subtractor fs0(A[0], B[0], 0, Diff[0], b1);
full_subtractor fs1(A[1], B[1], b1, Diff[1], b2);
full_subtractor fs2(A[2], B[2], b2, Diff[2], b3);
full_subtractor fs3(A[3], B[3], b3, Diff[3], Bout);
endmodule
module full_subtractor(
input A,
input B,
input Bin,
output Diff,
output Bout
);
assign Diff = A ^ B ^ Bin;
assign Bout = (!A & B & Bin) | (!A & !B) | (A & !B & Bin) | (A & B & !Bin);
endmodule
```
上述代码中,我们定义了一个4位减法电路"subtractor4",它
有两个4位输入A和B,一个4位输出Diff和一个输出Bout。

我们使用四个全减器来实现4位的减法运算。

总结:
在本文中,我们详细介绍了Verilog中加法和减法电路的设计
和实现。

通过使用全加器和全减器,我们可以实现任意位数的加法和减法运算,从而完成更复杂的数字电路设计。

通过熟练掌握Verilog语言的基础知识和相关电路设计原理,我们可以
更加灵活地应用Verilog进行数字电路设计和仿真。

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