verilog 12位超前进位加法器
用verilog编写的8位扩展超前进位加法器代码
+ Pi * Pi-1 * ... * P1 * P0 * C0
Gij = Gi + Pi * Gi-1 + Pi * Pi-1 * Gi-2 + ... + Pi * Pi-1 * ... * Pj+1 * Gj
Pij = Pi * Pi-1 * ... * Pj+1 * Pj;
Gi,i = Gi;
Pi,i = Pi;
***************************************************************************** */
module adder_8bits( s, co, a, b, ci );
assign c[ 5 ] = g04_04 | p04_04 & c[ 4 ];
assign c[ 6 ] = g05_04 | p05_04 & c[ 4 ];
assign c[ 7 ] = g06_06 | p06_06 & c[ 6 ];
assign c[ 8 ] = g07_00 | p07_00 & c[ 0 ];
8位扩展超前进位加法器
/* *****************************************************************************
Ci+1 = Ai * Bi + Bi * Ci + Ci * Ai
= Ai * Bi + ( Ai + Bi ) * Ci
超前进位加法器的verilog写法
超前进位加法器（Carry Look-Ahead Adder）是一种快速加法器，它能够在一次时钟周期内完成所有的进位计算。
与传统的串行进位加法器相比，超前进位加法器具有更高的性能。
下面是一个简单的超前进位加法器的Verilog实现：verilogmodule CLA_adder(input [3:0] a,input [3:0] b,output reg [3:0] sum,output reg cout);// Generate individual full adderswire [2:0] c_in;wire [2:0] s_in;wire [2:0] c_out;wire [2:0] g, p;FA fa0(.a(a[0]), .b(b[0]), .cin(c_in[0]), .sum(s_in[0]), .cout(c_out[0]));FA fa1(.a(a[1]), .b(b[1]), .cin(c_in[1]), .sum(s_in[1]), .cout(c_out[1]));FA fa2(.a(a[2]), .b(b[2]), .cin(c_in[2]), .sum(s_in[2]), .cout(c_out[2]));FA fa3(.a(a[3]), .b(b[3]), .cin(c_in[2]), .sum(s_in[3]), .cout(cout));// Generate carry generate and propagate signalsassign g[0] = a[0] & b[0];assign p[0] = a[0] ^ b[0];assign g[1] = a[1] & b[1] | (a[1] & p[0]) | (b[1] & p[0]);assign p[1] = a[1] ^ b[1] ^ c_out[0];assign g[2] = a[2] & b[2] | (a[2] & p[1]) | (b[2] & p[1]);assign p[2] = a[2] ^ b[2] ^ c_out[1];assign c_in[2] = g[1] | (p[1] & c_out[0]);assign c_in[1] = g[0] | (p[0] & c_out[0]);assign c_in[0] = 0;// Generate sumassign sum[0] = s_in[0];assign sum[1] = s_in[1] ^ c_out[0];assign sum[2] = s_in[2] ^ c_out[1];assign sum[3] = s_in[3] ^ cout;endmodule// Full adder modulemodule FA(input a,input b,input cin,output sum,output cout);assign {cout, sum} = a + b + cin;endmodule在这个实现中，我们首先定义了一个名为CLA_adder的模块，它接收两个4位输入a和b，并输出它们的和sum以及最高位的进位cout。
超前进位加法器设计(参考资料)
加法器设计（三）超前进位加法器（Verilog）超前进位加法器module add4_head ( a, b, ci, s, pp, gg);input[3:0] a;input[3:0] b;input ci;output[3:0] s;output pp;output gg;wire[3:0] p;wire[3:0] g;wire[2:0] c;assign p[0] = a[0] ^ b[0];assign p[1] = a[1] ^ b[1];assign p[2] = a[2] ^ b[2];assign p[3] = a[3] ^ b[3];assign g[0] = a[0] & b[0];assign g[1] = a[1] & b[1];assign g[2] = a[2] & b[2];assign g[3] = a[3] & b[3];assign c[0] = (p[0] & ci) | g[0];assign c[1] = (p[1] & c[0]) | g[1];assign c[2] = (p[2] & c[1]) | g[2];assign pp = p[3] & p[2] & p[1] & p[0];assign gg = g[3] | (p[3] & (g[2] | p[2] & (g[1] | p[1] & g[0])));assign s[0] = p[0] ^ ci;assign s[1] = p[1] ^ c[0];assign s[2] = p[2] ^ c[1];assign s[3] = p[3] ^ c[2];endmodule首先要明确几个概念：p表示进位否决信号（pass），如果p为0就否决调前一级的进位输入。
否决的意思就是即使前一级有进位，本级也不会向后一级产生进位输出。
超前进位加法器
超前进位加法器超前进位加法器是一种重要的数电电路，广泛应用于计算机和其他电子设备中。
它的作用是在进行多位数相加时，实现进位的自动计算和传递，从而提高计算速度和准确性。
本文将对超前进位加法器进行详细介绍。
超前进位加法器是一种基于逻辑门电路的加法器。
它的设计理念是通过预先检测进位，减少进位的传输延迟，从而加快计算速度。
对于一位加法器来说，传统的进位加法器需要等待当前位的进位计算完成后，才能进行下一位的计算。
而超前进位加法器在当前位计算的同时，预先计算下一位的进位，从而节省了计算时间。
超前进位加法器的基本原理是利用逻辑门的延迟特性实现进位的预先计算。
常见的超前进位加法器包括Ripple Carry Adder（RCA）、Carry Select Adder（CSA）和Carry Lookahead Adder（CLA）。
这些加法器在实现进位预先计算的方式上有所不同，但核心思想都是一样的。
以Ripple Carry Adder为例，它由多个全加器级联而成。
全加器是一种可以同时实现两位相加和进位计算的电路。
Ripple Carry Adder通过将多个全加器级联，实现了对多位数相加的计算。
在每个全加器中，除了计算两位之和外，还需要计算当前位的进位。
传统的Ripple Carry Adder需要等待前一位的进位计算完成后，才能进行下一位的计算，而这就导致了较长的计算时间。
而超前进位加法器则在每个全加器中预先计算下一位的进位。
通过利用逻辑门的传输延迟，将当前位的进位信号传递到下一位，实现了进位的预先计算。
这样，在当前位的计算完成后，下一位的进位已经预先计算好了，从而减少了计算时间。
超前进位加法器在计算速度上有显著的优势。
相比传统的进位加法器，它能够减少计算时间，提高计算效率。
对于大规模的数值计算，超前进位加法器能够显著缩短计算时间，提高计算速度。
这对于例如计算机科学、数据处理和通信等领域的应用非常重要。
除了计算速度的优势，超前进位加法器在准确性上也有一定的优势。
Verilog HDL《数字加法器》报告
实验三数字加法器的设计一、实验目的1. 掌握数字加法器的工作原理和逻辑功能。
2. 熟悉ISE集成开发环境。
3. 熟悉ISE中进行开发设计的流程。
二、实验环境1. 装有ModelSim和ISE的计算机。
2. Sword实验系统。
三、实验任务1. 用VerilogHDL语言设计实现4位串行数字加法器和4位并行加法器，在ModelSim上仿真实现。
2. 生成FPGA设计文件，下载到Sword实验系统上验证电路功能。
四、实验原理与实验步骤1. 实验原理数字加法器是一种较为常用的逻辑运算器件，被广泛用于计算机、通信和多媒体数字集成电路中。
广义的加法器包括加法器和减法器，在实际系统中加法器输入通常采用补码形式。
此次实验仅考虑加法运算，分别完成4位的串行进位加法器设计和4位的并行进位加法器设计。
(1) 1 bit全加器最简单的一位全加器的结构，设定两个二进制数字Ai ，Bi和一个进位输入C i 相加，产生一个和输出Si，以及一个进位输出Ci＋1。
Si＝ Ai⊕Bi⊕CiCi＋1＝ AiBi＋BiCi＋CiAi＝ AiBi＋﹙Ai⊕Bi﹚Ci(2) 4位串行进位加法器n位串行进位全加器原理示意图(3) 4位并行进位加法器超前进位加法器是一种高速加法器，每级进位由附加的组合电路产生，高位的运算不需等待低位运算完成，因此可以提高运算速度。
各级进位信号表达式的推导过程Ci＋1 ＝ AiBi＋(Ai⊕Bi)Ci设： Gi = AiBiPi= Ai⊕Bi则有： Si ＝ Pi⊕CiCi＋1＝ Gi＋PiCi4位并行进位的逻辑表达式为: CC 1＝ G＋PCC 2＝ G1＋P1C1= G1+ P1(G+PC)＝ G1+ GP1+PP1CC 3＝ G2＋P2C2= G2+ P2(G1+GP1+PP1C)＝ G2+ G1P2+GP1P2+PP1P2CC 4＝ G3＋P3C3=G3+ P3(G2+…+PP1P2C)＝ G3+G2P3+G1P2P3+GP1P2P3+PP1P2P3C2. 实验步骤（1）用连续赋值语句实现4位串行进位的全加器，并完成modelsim下的功能仿真。
verilog实现加法器
verilog实现加法器半加器如果不考虑来⾃低位的进位将两个1⼆进制数相加，称为半加。
实现半加运算的逻辑电路称为半加器。
真值表>> 逻辑表达式和s=ab′+a′b>> 逻辑表达式进位输出co=abverilog codemodule halfadder(output s, //sumoutput co, //carryinput a,input b);assign s = a ^ b;assign co = a & b;//assign {co,s} = a + b;endmoduletestbenchmodule halfadder_tb;wire s;wire co;reg a;reg b;initialbegina = 0;b = 0;#10 a = 0 ;b = 0;#10 a = 0 ;b = 1;#10 a = 1 ;b = 0;#10 a = 1 ;b = 1;#10 $finish;endinitial begin$fsdbDumpfile("test.fsdb");$fsdbDumpvars();endhalfadder u_halfadder(.s(s),.co(co),.a(a),.b(b));endmodule全加器在将两位多位⼆进制数相加时，除了最低位以外，每位都应该考虑来⾃低位的进位，即将两个对应位的加数和来⾃低位的进位3个数相加。
这种运算称为全加，所⽤的电路称为全加器。
真值表逻辑表达式和s=(a′b′ci′+ab′ci+a′bci+abci′)′>> 逻辑表达式进位输出co=(a′b′+b′ci′+a′ci′)′verilog codemodule fulladder(output s, //sumoutput co, //carry to high bitinput a,input b,input ci //carry from low bit);//RTL levelassign s = ~((~a&~b&~ci)||(a&~b&ci)||(~a&b&ci)||(a&b&~ci));assign co = ~((~a&~b)||(~b&~ci)||(~a&~ci));//assign {co,s} = a + b + ci;endmoduletestbenchmodule fulladder_tb;wire s;wire co;reg a;reg b;reg ci;initialbeginci = 0; a = 0 ;b = 0;#10 ci = 0; a = 0 ;b = 1;#10 ci = 0; a = 1 ;b = 0;#10 ci = 0; a = 1 ;b = 1;#10 ci = 1; a = 0 ;b = 0;#10 ci = 1; a = 0 ;b = 1;#10 ci = 1; a = 1 ;b = 0;#10 ci = 1; a = 1 ;b = 1;#10 $finish;endinitial begin$fsdbDumpfile("test.fsdb");$fsdbDumpvars();endfulladder u_fulladder(.s(s),.co(co),.a(a),.b(b),.ci(ci));endmodule多位加法器串⾏进位加法器依次将低位全加器的进位输出co接到全加器的进位输⼊端ci，就可以构成多位加法器。
verilog加法
verilog加法Verilog是一种硬件描述语言，它可以用于模拟和验证电子系统的行为和性能。
它包含了比C语言更多的硬件层面元素，这使得其非常适合用于设计各种数字电路，包括加法器。
加法器是数字电路中的一种基本组件，其用于将两个二进制数字相加，得到一个新的二进制数字。
下面，我们就来详细讲解如何用Verilog实现加法器。
第一步：定义输入输出与变量首先，我们需要定义加法器的输入和输出，并定义用于存储加法结果的变量。
在Verilog中，使用“input”和“output”关键字来定义这些信号，并使用“reg”关键字定义一个变量。
module adder (input a, input b, input carry_in, output result, output carry_out);reg [1:0] sum;第二步：定义加法器逻辑接下来，我们需要实现加法器的逻辑。
在本例中，我们将使用逻辑门，包括XOR门和AND门，来定义加法器的运算。
在Verilog中，可以使用“assign”关键字来为变量分配一个值。
assign #1 sum[0] = a ^ b;assign #2 sum[1] = sum[0] ^ carry_in;assign #3 carry_out = a & b | carry_in & sum[0];assign #4 result = sum[1];这里的“^”表示XOR运算符，“&”表示AND运算符，“|”表示OR运算符。
通过这些逻辑门的组合，我们可以实现加法器的运算。
第三步：测试加法器的功能最后，我们需要测试加法器的功能。
使用Verilog Testbenches，我们可以模拟输入和输出信号，并观察加法器的运行过程以验证其正确性。
以下是一个基本测试例程：module adder_tb;reg a, b, carry_in;wire result, carry_out;adder DUT (a, b, carry_in, result, carry_out);initial begin$dumpfile("adder_tb.vcd");$dumpvars(0, adder_tb);// Test case 1#10 a = 1; b = 0; carry_in = 0;#10 a = 1; b = 1; carry_in = 0;#10 a = 1; b = 1; carry_in = 1;#10 a = 0; b = 0; carry_in = 1;#10 $finish;endendmodule这里，“reg”表示输入信号，“wire”表示输出信号。
verilog 加法
Verilog加法引言Verilog是一种硬件描述语言，它被广泛应用于数字电路设计和硬件描述。
在数字电路中，加法是最基本的运算之一。
本文将介绍Verilog中的加法实现方法，包括全加器、加法器和多位加法器。
全加器定义全加器是一种用于实现二进制加法的电路。
它接受两个输入位和一个进位位，并产生一个输出位和一个进位位。
全加器的真值表如下：输入A 输入B 进位位输出位进位位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 1Verilog实现下面是一个使用Verilog描述的全加器的例子：module full_adder(input A, input B, input Cin, output S, output Cout);assign S = A ^ B ^ Cin;assign Cout = (A & B) | (Cin & (A ^ B));endmodule其中，A和B是输入位，Cin是进位位，S是输出位，Cout是进位位。
加法器定义加法器是一种用于实现多位二进制加法的电路。
它由多个全加器组成，每个全加器负责一位的加法运算。
加法器的输入包括两个多位二进制数和一个进位位，输出是一个多位二进制数和一个进位位。
Verilog实现下面是一个使用Verilog描述的4位加法器的例子：module adder_4bit(input [3:0] A, input [3:0] B, input Cin, output [3:0] S, out put Cout);wire [3:0] c;wire s0, s1, s2;full_adder FA0(A[0], B[0], Cin, S[0], c[0]);full_adder FA1(A[1], B[1], c[0], S[1], c[1]);full_adder FA2(A[2], B[2], c[1], S[2], c[2]);full_adder FA3(A[3], B[3], c[2], S[3], Cout);endmodule其中，A和B是输入的4位二进制数，Cin是进位位，S是输出的4位二进制数，Cout是进位位。
数字电路课程设计之超前进位加法器
reg
Cin;
wire[3:0] S;
wire
Cout;
carry_look_add CAL (.A(A),.B(B),.Cin(Cin),.Cout(Cout),.S(S)); initial begin
#10 A=4'd0;B=4'd0;Cin=0; #10 A=4'd11;B=4'd1;Cin=0; #10 A=4'd10;B=4'd12;Cin=0; #10 A=4'd11;B=4'd4;Cin=0; #100 $stop; end endmodule
Pi=Ai○+ Bi；
可以得到输出与进位表达
Gi=AiBi；
Si=Pi○+ Ci；
Ci+1=Gi+PiCi； Gi 为进位产生，不管输入进位 Ci 为什么，只要 Ai 与 Bi 为 1 时，它将产生进位。Pi 称为进位传输，因为它 与从 Ci 到 Ci+1 的进位传输有关
C0 = 输入进位
C1 = G0 + P0C0
Half_Add H3(.a(A[2]),.b(B[2]),.s(v6),.c(v5));
Half_Add H4(.a(A[3]),.b(B[3]),.s(v8),.c(v7));
carry_look
CL1(.C0(Cin),.P0(v2),.G0(v1),.P1(v4),.G1(v3),.P2(v6),.G2(v5),.P3(v8),.G3(v7),.C1(o1),.C2(o2),.C3(o3),.C4(Cout));
注意 C4 并不需要等待 C3，实际上 C4,C3,C2,C1 同时传输 超前进位产生的电路逻辑图
verilog 加法
Verilog加法一、概述在数字电路设计中，加法是最基本的运算之一。
Verilog是一种硬件描述语言，常用于数字电路的建模和仿真。
本文将详细介绍Verilog中的加法实现方法和相关知识。
二、加法原理加法是一种基本的算术运算，用于将两个数值相加得到它们的和。
在数字电路中，加法可以通过逻辑门电路来实现。
常见的加法电路有半加器、全加器、加法器等。
2.1 半加器半加器是最基本的加法电路，用于将两个输入位相加，并输出它们的和以及进位。
半加器的真值表如下：A B Sum Carry0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 12.2 全加器全加器是一种可以处理两个输入位和一个进位位的加法电路。
全加器的真值表如下：A B Cin Sum Cout0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 12.3 加法器加法器是由多个全加器组成的电路，用于实现多位数的加法运算。
常见的加法器有Ripple Carry Adder（连续进位加法器）、Carry Look-ahead Adder（预先计算进位加法器）等。
三、Verilog实现在Verilog中，可以使用模块化的方式来实现加法器电路。
下面是一个4位全加器的Verilog代码示例：module FullAdder(input wire A,input wire B,input wire Cin,output wire Sum,output wire Cout);assign Sum = A ^ B ^ Cin;assign Cout = (A & B) | (Cin & (A ^ B));endmodulemodule FourBitAdder(input wire [3:0] A,input wire [3:0] B,output wire [3:0] Sum,output wire Cout);wire [3:0] carry;FullAdder FA0(A[0], B[0], 1'b0, Sum[0], carry[0]);FullAdder FA1(A[1], B[1], carry[0], Sum[1], carry[1]);FullAdder FA2(A[2], B[2], carry[1], Sum[2], carry[2]);FullAdder FA3(A[3], B[3], carry[2], Sum[3], Cout);endmodulemodule TestFourBitAdder;reg [3:0] A;reg [3:0] B;wire [3:0] Sum;wire Cout;FourBitAdder FBA(A, B, Sum, Cout);initial beginA = 4'b0001;B = 4'b0011;#10;$display("Sum: %b", Sum);$display("Cout: %b", Cout);endendmodule四、仿真结果通过上述Verilog代码进行仿真，可以得到以下结果：Sum: 0100Cout: 0五、总结本文介绍了Verilog中加法的原理和实现方法。
用verilog编写的32位超前进位加法器代码
//超前进位加法器`define word_size 32`define word [`word_size-1:0]`define n 4`define slice [`n-1:0]`define s0 (1*`n)-1:0*`n`define s1 (2*`n)-1:1*`n`define s2 (3*`n)-1:2*`n`define s3 (4*`n)-1:3*`n`define s4 (5*`n)-1:4*`n`define s5 (6*`n)-1:5*`n`define s6 (7*`n)-1:6*`n`define s7 (8*`n)-1:7*`nmodule c_adder (a,b,cin,s,cout); //顶层模块input`word a,b;input cin;output`word s;output cout;wire[7:0] gg,gp,gc; //wire[3:0] ggg,ggp,ggc; //wire gggg,gggp; ////first levelbitslice i0(a[`s0],b[`s0],gc[0],s[`s0],gp[0],gg[0]); bitslice i1(a[`s1],b[`s1],gc[1],s[`s1],gp[1],gg[1]); bitslice i2(a[`s2],b[`s2],gc[2],s[`s2],gp[2],gg[2]); bitslice i3(a[`s3],b[`s3],gc[3],s[`s3],gp[3],gg[3]); bitslice i4(a[`s4],b[`s4],gc[4],s[`s4],gp[4],gg[4]); bitslice i5(a[`s5],b[`s5],gc[5],s[`s5],gp[5],gg[5]); bitslice i6(a[`s6],b[`s6],gc[6],s[`s6],gp[6],gg[6]); bitslice i7(a[`s7],b[`s7],gc[7],s[`s7],gp[7],gg[7]); //second levelcla c0(gp[3:0],gg[3:0],ggc[0],gc[3:0],ggp[0],ggg[0]); cla c1(gp[7:4],gg[7:4],ggc[1],gc[7:4],ggp[1],ggg[1]); assign ggp[3:2]=2'b11;assign ggg[3:2]=2'b00;//third levelcla c2(ggp,ggg,cin,ggc,gggp,gggg);assign cout=gggg|(gggp&cin);endmodule//求和并按输出a,b,cin分组module bitslice(a,b,cin,s,gp,gg);input`slice a,b;input cin;output`slice s;output gp,gg;wire`slice p,g,c;pg i1(a,b,p,g);cla i2(p,g,cin,c,gp,gg);sum i3(a,b,c,s);endmodule//计算传播值和产生值的PG模块module pg(a,b,p,g);input`slice a,b;output `slice p,g;assign p=a|b;assign g=a&b;endmodule//计算sum值的sum模块module sum(a,b,c,s);input`slice a,b,c;output`slice s;wire`slice t=a^b;assign s=t^c;endmodule//n-bit 超前进位模块module cla (p,g,cin,c,gp,gg);input`slice p,g; //输出的propagate bit （传送值）和generate bit（生成值）input cin; //进位输入output`slice c; //为每一位产生进位output gp,gg; //传播值和进位制function [99:0] do_cla; //该函数内将为每个位计算其进位值input `slice p,g;input cin;begin: labelinteger i;reg gp,gg;reg`slice c;gp=p[0];gg=g[0];c[0]=cin;for (i=1;i<`n;i=i+1)begin//C0=G0+P0C_1//C1=G1+P1C0=(G1+P1G0)+P1P0C_1 gp=gp&p[i];gg=(gg&p[i])|g[i];c[i]=(c[i-1]&p[i-1])|g[i-1]; enddo_cla={c,gp,gg};endendfunctionassign {c,gp,gg}=do_cla(p,g,cin); endmodule。
数字电路课程设计之超前进位加法器
# MACRO ./mul_run_msim_rtl_verilog.do PAUSED at line 14
通过查阅资料将 Verilog 测试文件
Timsbench 文件没有实例化，修改为
修改后仿真 OK 参考文献： 1.数字设计与 Verilog 实现 M.Morris Mano 著 第五版
Pi=Ai○+ Bi；
可以得到输出与进位表达
Gi=AiBi；
Si=Pi○+ Ci；
Ci+1=Gi+PiCi； Gi 为进位产生，不管输入进位 Ci 为什么，只要 Ai 与 Bi 为 1 时，它将产生进位。Pi 称为进位传输，因为它 与从 Ci 到 Ci+1 的进位传输有关
C0 = 输入进位
C1 = G0 + P0C0
instance name in instantiation of 'carry_look_add'.
#
#
Region: /carry_look_add_tb
# Error loading design
# Error: Error loading design
#
Pausing macro execution
基于 Verilog 的四位超前进位加法器设计
使用 Verilog 语言实现四位超前进位加法器设计，并使用 Quartes 编写程序，使用 modelsin 进行仿真
验证设计
二、原理介绍
超前进位加法器（图为全加器）
Ai
1
3
Pi
Bi
2
1
3
Si
2
1 3 Gi
2
Ci
1
3
verilog 12位超前进位加法器讲解学习
v e r i l o g12位超前进位加法器12位流水线加法器的设计2016311030103 吴昊1.实验目的用verilog实现12位流水线加法器2.实验原理12位加法器是将3个4位加法器串行连接而形成的。
如果每个4位加法器都有100ns的吞吐延迟，那么该结构的最大延迟时间将是300ns。
在同步电路中，这种结构是为了使所有的操作都在同一时钟周期内进行。
本文采用另一种流水线结构可以通过把该处理过程分配到多个时钟周期上，以更高的吞吐速率进行操作。
速度和物理资源的折中保证了这种方法是可行的。
这种流水线结构包含一个数据输入寄存器IR，输出寄存器OR 和之间的传播寄存器PR1和PR2.这种结构对数据进行序列化，因此在一个给定的时钟周期内，进位只能在1/3个数据路径中传播。
输入数据通路接口以同步方式给运算单元提供完整的输入字，但是此时仅仅形成了低4位数据字节的和。
然后将那个“和”与其左面的数据一起存入20位内部寄存器PR1中。
在下一个时钟周期内，形成中4位数据字节的和，并且将其与低4位字节和，这一周期的进位一起存入PR2中。
在第三个时钟周期内，形成高4位数据字节的和，并将低、中4位数据字节的和输出进位一并存入12位输出寄存器OR。
利用这种内部寄存器，该流水线单元可以近似工作在原价发起频率的三倍平频率上。
在最初的延迟周期后，每隔100ns就会在单元的输出端出现一个新的和。
12位加法器流水线结构：3.Verilog代码源代码：module add12(a,b,c_in,c_out,sum,clock);input [11:0] a,b;input c_in,clock;output [11:0] sum;output c_out;reg [24:0] IR;reg [20:0] PR1;reg [16:0] PR2;reg [12:0] OR;wire [3:0] A,C,E;wire B,D,F;assign{c_out,sum}=OR;add4 wh1(A,B,IR[4:1],IR[8:5],IR[0]);add4 wh2(C,D,PR1[8:5],PR1[12:9],PR1[4]); add4 wh3(E,F,PR2[12:9],PR2[16:13],PR2[8]); always@(posedge clock)beginIR[0]<=c_in;IR[4:1]<=a[3:0];IR[8:5]<=b[3:0];IR[12:9]<=a[7:4];IR[16:13]<=b[7:4];IR[20:17]<=a[11:8];IR[24:21]<=b[11:8];PR1[3:0]<=A;PR1[4]<=B;PR1[8:5]<=IR[12:9];PR1[12:9]<=IR[16:13];PR1[16:13]<=IR[20:17];PR1[20:17]<=IR[24:21];PR2[7:4]<=C;PR2[8]<=D;PR2[3:0]<=PR1[3:0];PR2[12:9]<=PR1[16:13];PR2[16:13]<=PR1[20:17];OR[11:8]<=E;OR[12]<=F;OR[7:0]<=PR2[7:0];endEndmodule4位超前进位加法器模块：module add4(sum,c_out,a,b,c_in);output [3:0] sum;output c_out;input [3:0] a;input [3:0] b;input c_in;wire [3:0] g=a&b;wire [3:0] p=a^b;wire c1,c2,c3,c4;assignc1=(p[0]&c_in)|g[0],c2=(p[1]&p[0]&c_in)|(p[1]&g[0])|g[1],c3=g[2]|(p[2]&g[1])|(p[2]&p[1]&g[0])|(p[3]&p[2]&p[1]&p[0]&c_in),c4=g[3]|(p[3]&g[2])|(p[3]&p[2]&g[1])|(p[3]&p[2]&p[1]&g[0])|(p[3]&p[2]&p[1]&p[ 0]&c_in);assignsum[0]=p[0]^c_in,sum[1]=p[1]^c1,sum[2]=p[2]^c2,sum[3]=p[3]^c3;assignc_out=c4;endmodule测试代码：module add12_test;reg [11:0] a,b;reg c_in,clock;wire c_out;wire [11:0] sum;add12 k(a,b,c_in,c_out,sum,clock);initialbeginclock=0;a=12'h123;b=12'h321;c_in=0;#100 a=12'h111;b=12'h222;#100 a=12'h189;b=12'h739;#100 a=12'h458;b=12'hc52;endalwaysbegin#50 clock=~clock;endendmodule4.实验数据仿真图：由仿真图可知，加法器输出结果正确，并在三个时钟周期后，每一个时钟周期输出一个新的和，成功加快了三倍频率。
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 加法
verilog 加法Verilog是一种硬件描述语言，广泛应用于数字电路设计和验证。
在本篇文章中，我们将重点讨论Verilog加法的设计与实现。
一、Verilog加法的基本概念加法是数字电路中最基本的运算之一。
在Verilog中，我们可以通过编写代码来实现加法器，从而完成两个二进制数的相加。
加法器的设计可以分为串行加法器和并行加法器两种。
其中，串行加法器依次处理输入的二进制位，而并行加法器则同时处理所有位。
二、Verilog加法器的模块实现1.半加器：半加器是加法器的基本构成单元，它用于计算两个二进制数的和以及进位。
半加器的输入包括两个二进制数和进位信号，输出为相加结果和进位信号。
2.全加器：全加器在半加器的基础上，增加了对进位信号的处理。
全加器的输入包括两个二进制数、上一个全加器的进位信号和当前半加器的进位信号，输出为相加结果和进位信号。
3.多位加法器：多位加法器是由多个全加器级联而成的。
每位全加器输出结果作为下一位的输入，最后一位全加器的输出即为多位加法器的最终结果。
三、Verilog加法器的实例化与仿真1.编写代码：根据上述加法器的设计原理，编写Verilog代码实现加法器。
2.实例化：在仿真环境中实例化加法器模块，为输入信号分配逻辑值。
3.仿真：通过仿真工具对加法器进行功能测试，观察输出结果是否符合预期。
四、加法器性能的评估与优化1.速度：评估加法器完成一次运算所需的时间，与加法器的级数、全加器的数量等因素有关。
2.面积：评估加法器所需的硬件资源，包括模块实例的数量、寄存器的使用等。
3.功耗：评估加法器在正常工作状态下的功耗。
4.优化：针对评估结果，对加法器进行优化，如减少模块实例、改进运算逻辑等。
通过以上步骤，我们可以设计和实现一个Verilog加法器。
基于Verilog HDL的10位超前进位加法器计分解
基于Verilog HDL的10位超前进位加法器设计院系电子与通信工程学院专业通信工程学生班级2011级姓名学号指导教师单位电子与通信工程学院指导教师姓名陈宇宁2014年6月22日设计题目：设计一个10位的超前进位加法器。
要求作出功能和时序仿真。
一 总体设计方案1.1 设计原理将n 个全加器相连可得n 位加法器，但是加法时间较长。
解决的方法之一是采用“超前进位产生电路”来同时形成各位进位，从而实现快速加法。
超前进位产生电路是根据各位进位的形成条件来实现的。
4位超前进位加法器的设计：首先对于1位全加器其本位值和与进位输出可表示如下：in c b a sum ⊕⊕=in in in out c b a ab c b c a b a c )()()()(++=∙+∙+∙=从上面的式子可看出：如果a 和b 都为1，则进位输出为1，如果a 和b 有一个为1，则进位输出等于in c 。
令G=ab 。
P=a+b ，则有：in in out c P G c b a ab c ∙+=++=)(。
由此可以用G 和P 来写出4位超前进位链如下：（设定4位被加数和加数为A 和B ，进位输入为in c ，进位输出为out c ，进位产生i i i B A G =，进位传输Bi A P i i +=。
）40123012312323322233333401212211122222301011001111120000010)()()(C C C P P P P G P P P G P P G P G C P G P G C P G C C P P P G P G C P G P G C P G C C P P G P G C P G P G C P G C C P G C P G C CinC out in ininin in=++++=++=+=++=++=+=++=++=+=+=+==由上面的超前进位链可看出：各个进位彼此独立产生，将进位级连传播给去掉了，因此，减小了进位产生的延迟时间。
verilog 加法器 实现方法
Verilog加法器实现方法一、概述Verilog是一种硬件描述语言，广泛应用于数字电路的建模和仿真。
在数字电路设计中，加法器是一种基本的逻辑电路，用于对两个数字进行加法运算。
本文将介绍Verilog中如何实现一个简单的加法器。
二、加法器的原理加法器是一种用于对两个二进制数进行加法运算的逻辑电路。
它通常由多个全加器组成，每个全加器接收两个输入和一个进位，并产生一个输出和一个输出进位。
通过串联多个全加器，可以实现对多位二进制数的加法运算。
三、Verilog的基本语法在Verilog中，可以使用模块（module）来描述一个逻辑电路。
模块包括输入、输出和内部逻辑部分。
以下是一个简单的Verilog模块的基本语法：```verilogmodule adder(input A, input B, input Cin, output Sum, outputCout);assign {Cout, Sum} = A + B + Cin;endmodule```在上面的例子中，`adder`是一个模块，它有三个输入A、B和Cin，两个输出Sum和Cout。
模块内部使用`assign`语句将输出与输入进行逻辑运算，从而实现加法功能。
四、实现一个4位加法器下面是一个简单的4位加法器的Verilog代码：```verilogmodule adder_4bit(input [3:0] A, input [3:0] B, input Cin, output [3:0] Sum, output Cout);wire c1, c2, c3;adder a1(A[0], B[0], Cin, Sum[0], c1);adder a2(A[1], B[1], c1, Sum[1], c2);adder a3(A[2], B[2], c2, Sum[2], c3);adder a4(A[3], B[3], c3, Sum[3], Cout);endmodule```在上面的代码中，我们使用了四个全加器来实现4位加法器。
verilog 加法 -回复
verilog 加法-回复【Verilog加法】- 实现原理与应用引言：在现代数字设计中，加法是最基本和常见的操作之一。
在逻辑电路和计算机系统中，加法运算往往起着核心的作用。
Verilog作为一种硬件描述语言（HDL），被广泛应用于数字电路设计和验证，并能实现各种各样的加法器。
本文将详细介绍Verilog中加法的实现原理与应用，逐步回答您关于Verilog加法的相关问题。
一、Verilog语言概述：Verilog是一种专门用于数字电路描述的硬件描述语言，它在20世纪80年代被开发出来，并逐渐发展成为现代数字电路设计中的主流语言之一。
Verilog具有自由度高、灵活性强和易于学习和使用的特点，通过描述电路的结构和行为实现电路的设计与验证。
二、Verilog中的加法器：在Verilog中，加法器的实现方式多种多样，其中最常用的是全加器和加法树。
1. 全加器：全加器是实现加法运算的基本单元，它能够对两个输入位和一个进位位进行相加并产生一个和位和一个进位位输出。
Verilog中常用的全加器描述如下：module FullAdder(input A, input B, input C_in, output S, outputC_out);assign S = A ^ B ^ C_in;assign C_out = (A & B) (C_in & (A ^ B));endmodule在上述代码中，输入A和B分别表示两个加数，输入C_in表示前一位的进位，输出S表示和位，输出C_out表示进位。
通过逻辑门操作，可以实现全加器的功能。
2. 加法树：加法树是一种通过级联全加器来实现加法运算的方法。
其原理是将待相加的两个二进制数的对应位和进位位输入到全加器中，同时将相邻全加器的进位输出作为下一级全加器的进位输入。
通过逐级级联，即可得到相加的结果。
Verilog中常用的加法树的实现如下：module AdderTree #(parameter WIDTH = 8)(input [WIDTH-1:0] A, input [WIDTH-1:0] B, output [WIDTH:0] S);wire [WIDTH:0] Carray [0:WIDTH-1];wire [WIDTH-1:0] Cend;assign Cend = Carray[WIDTH-1];generatefor (i = 0; i < WIDTH; i = i + 1) begincodeFullAdder #(1)FA(.A(A[i]), .B(B[i]), .C_in(Carray[i]), .S(S[i]), .C_out(Carray[i+1]));endendgenerateassign S[WIDTH] = Cend;endmodule在上述代码中，输入A和B分别表示待相加的两个二进制数，输出S表示相加的结果。
verilog 加法
verilog 加法摘要：一、引言二、Verilog 加法器的原理1.加法器的概念2.Verilog 加法器的构建三、Verilog 加法器的实现1.半加器2.全加器3.级联加法器四、Verilog 加法器的应用1.数字电路设计2.计算机系统设计五、总结正文：一、引言在数字电子技术中，加法器是一种基本的逻辑电路。
Verilog 是一种常用于数字电路设计的编程语言，通过Verilog 可以实现加法器的描述和仿真。
本文将介绍Verilog 加法器的原理、实现及其应用。
二、Verilog 加法器的原理1.加法器的概念加法器是将两个二进制数的相应位相加，并产生一个和及一个进位信号的电路。
根据进位信号的产生方式，加法器可分为半加器、全加器等不同类型。
2.Verilog 加法器的构建在Verilog 中，可以通过描述逻辑电路的方式实现加法器的构建。
首先定义输入和输出信号，然后使用逻辑门描述加法器的逻辑运算过程。
三、Verilog 加法器的实现1.半加器半加器是将两个二进制数的最低位相加，并产生一个和及一个进位信号的电路。
在Verilog 中，可以通过与门、异或门等基本逻辑门实现半加器。
2.全加器全加器是将两个二进制数的全部位相加，并产生一个和及一个进位信号的电路。
在Verilog 中，可以通过实现全加器的真值表，然后使用assign 语句描述逻辑运算过程。
3.级联加法器级联加法器是将多个全加器级联起来，实现对多个二进制数相加的电路。
在Verilog 中，可以通过使用for 循环和generate 语句实现级联加法器的描述。
四、Verilog 加法器的应用1.数字电路设计Verilog 加法器在数字电路设计中具有广泛的应用，如实现数字信号处理、数据传输等。
2.计算机系统设计在计算机系统设计中，Verilog 加法器可以用于实现CPU 中的算术逻辑单元（ALU），从而完成各种算术运算。
五、总结本文介绍了Verilog 加法器的原理、实现及其应用。
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12位流水线加法器的设计
2016311030103 吴昊
1.实验目的
用verilog实现12位流水线加法器
2.实验原理
12位加法器是将3个4位加法器串行连接而形成的。
如果每个4位加法器都有100ns的吞吐延迟，那么该结构的最大延迟时间将是300ns。
在同步电路中，这种结构是为了使所有的操作都在同一时钟周期内进行。
本文采用另一种流水线结构可以通过把该处理过程分配到多个时钟周期上，以更高的吞吐速率进行操作。
速度和物理资源的折中保证了这种方法是可行的。
这种流水线结构包含一个数据输入寄存器IR，输出寄存器OR 和之间的传播寄存器PR1和PR2.这种结构对数据进行序列化，因此在一个给定的时钟周期内，进位只能在1/3个数据路径中传播。
输入数据通路接口以同步方式给运算单元提供完整的输入字，但是此时仅仅形成了低4位数据字节的和。
然后将那个“和”与其左面的数据一起存入20位内部寄存器PR1中。
在下一个时钟周期内，形成中4位数据字节的和，并且将其与低4位字节和，这一周期的进位一起存入PR2中。
在第三个时钟周期内，形成高4位数据字节的和，并将低、中4位数据字节的和输出进位一并存入12位输出寄存器OR。
利用这种内部寄存器，该流水线单元可以近似工作在原价发起频率的三倍平频率上。
在最初的延迟周期后，每隔100ns就会在单元的输出端出现
一个新的和。
12位加法器流水线结构：
3.Verilog代码
源代码：
module add12(a,b,c_in,c_out,sum,clock);
input [11:0] a,b;
input c_in,clock;
output [11:0] sum;
output c_out;
reg [24:0] IR;
reg [20:0] PR1;
reg [16:0] PR2;
reg [12:0] OR;
wire [3:0] A,C,E;
wire B,D,F;
assign
{c_out,sum}=OR;
add4 wh1(A,B,IR[4:1],IR[8:5],IR[0]);
add4 wh2(C,D,PR1[8:5],PR1[12:9],PR1[4]); add4 wh3(E,F,PR2[12:9],PR2[16:13],PR2[8]); always@(posedge clock)
begin
IR[0]<=c_in;
IR[4:1]<=a[3:0];
IR[8:5]<=b[3:0];
IR[12:9]<=a[7:4];
IR[16:13]<=b[7:4];
IR[20:17]<=a[11:8];
IR[24:21]<=b[11:8];
PR1[3:0]<=A;
PR1[4]<=B;
PR1[8:5]<=IR[12:9];
PR1[12:9]<=IR[16:13];
PR1[16:13]<=IR[20:17];
PR1[20:17]<=IR[24:21];
PR2[7:4]<=C;
PR2[8]<=D;
PR2[3:0]<=PR1[3:0];
PR2[12:9]<=PR1[16:13];
PR2[16:13]<=PR1[20:17];
OR[11:8]<=E;
OR[12]<=F;
OR[7:0]<=PR2[7:0];
end
4位超前进位加法器模块：
module add4(sum,c_out,a,b,c_in);
output [3:0] sum;
output c_out;
input [3:0] a;
input [3:0] b;
input c_in;
wire [3:0] g=a&b;
wire [3:0] p=a^b;
wire c1,c2,c3,c4;
assign
c1=(p[0]&c_in)|g[0],
c2=(p[1]&p[0]&c_in)|(p[1]&g[0])|g[1],
c3=g[2]|(p[2]&g[1])|(p[2]&p[1]&g[0])|(p[3]&p[2]&p[1]&p[0]&c_in),
c4=g[3]|(p[3]&g[2])|(p[3]&p[2]&g[1])|(p[3]&p[2]&p[1]&g[0])|(p[3]&p[2]&p[1]&p[0]&c_in); assign
sum[0]=p[0]^c_in,
sum[1]=p[1]^c1,
sum[2]=p[2]^c2,
sum[3]=p[3]^c3;
assign
c_out=c4;
endmodule
测试代码：
module add12_test;
reg [11:0] a,b;
reg c_in,clock;
wire c_out;
wire [11:0] sum;
add12 k(a,b,c_in,c_out,sum,clock);
initial
begin
clock=0;
a=12'h123;b=12'h321;c_in=0;
#100 a=12'h111;b=12'h222;
#100 a=12'h189;b=12'h739;
#100 a=12'h458;b=12'hc52;
end
begin
#50 clock=~clock;
end
endmodule
4.实验数据
仿真图：
由仿真图可知，加法器输出结果正确，并在三个时钟周期后，每一个时钟周期输出一个新的和，成功加快了三倍频率。
模块图;
5.实验小结
通过本次实验，我理解了流水线结构的优点和用法，并且掌握了用流水线结构和超前进位加法器结合构造多位加法器的方法。