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[技術文章] 有號數的加法 [複製連結]

mm117777

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發表於 2012-7-4 08:53:24 |只看該作者 |倒序瀏覽
式：sadd4.v
module fulladder (input a, b, c_in, output sum, c_out);
wire s1, c1, c2;

xor g1(s1, a, b);
xor g2(sum, s1, c_in);
and g3(c1, a,b);
and g4(c2, s1, c_in) ;
xor g5(c_out, c2, c1) ;

endmodule

module adder4(input signed [3:0] a, input signed [3:0] b, input c_in, output signed [3:0] sum, output c_out);
wire [3:0] c;

fulladder fa1(a[0],b[0], c_in, sum[0], c[1]) ;
fulladder fa2(a[1],b[1], c[1], sum[1], c[2]) ;
fulladder fa3(a[2],b[2], c[2], sum[2], c[3]) ;
fulladder fa4(a[3],b[3], c[3], sum[3], c_out) ;

endmodule

module main;
reg signed [3:0] a;
reg signed [3:0] b;
wire signed [3:0] sum;
wire c_out;

adder4 DUT (a, b, 1'b0, sum, c_out);

initial
begin
  a = 4'b0101;
  b = 4'b0000;
end

always #50 begin
  b=b+1;
  $monitor("%dns monitor: a=%d b=%d sum=%d", $stime, a, b, sum);
end

initial #2000 $finish;

endmodule
Icarus 編譯執行
D:\ccc101\icarus\ccc>iverilog -o sadd4 sadd4.v

D:\ccc101\icarus\ccc>vvp sadd4
        50ns monitor: a= 5 b= 1 sum= 6
       100ns monitor: a= 5 b= 2 sum= 7
       150ns monitor: a= 5 b= 3 sum=-8
       200ns monitor: a= 5 b= 4 sum=-7
       250ns monitor: a= 5 b= 5 sum=-6
       300ns monitor: a= 5 b= 6 sum=-5
       350ns monitor: a= 5 b= 7 sum=-4
       400ns monitor: a= 5 b=-8 sum=-3
       450ns monitor: a= 5 b=-7 sum=-2
       500ns monitor: a= 5 b=-6 sum=-1
       550ns monitor: a= 5 b=-5 sum= 0
       600ns monitor: a= 5 b=-4 sum= 1
       650ns monitor: a= 5 b=-3 sum= 2
       700ns monitor: a= 5 b=-2 sum= 3
       750ns monitor: a= 5 b=-1 sum= 4
       800ns monitor: a= 5 b= 0 sum= 5
       850ns monitor: a= 5 b= 1 sum= 6
       900ns monitor: a= 5 b= 2 sum= 7
       950ns monitor: a= 5 b= 3 sum=-8
      1000ns monitor: a= 5 b= 4 sum=-7
      1050ns monitor: a= 5 b= 5 sum=-6
      1100ns monitor: a= 5 b= 6 sum=-5
      1150ns monitor: a= 5 b= 7 sum=-4
      1200ns monitor: a= 5 b=-8 sum=-3
      1250ns monitor: a= 5 b=-7 sum=-2
      1300ns monitor: a= 5 b=-6 sum=-1
      1350ns monitor: a= 5 b=-5 sum= 0
      1400ns monitor: a= 5 b=-4 sum= 1
      1450ns monitor: a= 5 b=-3 sum= 2
      1500ns monitor: a= 5 b=-2 sum= 3
      1550ns monitor: a= 5 b=-1 sum= 4
      1600ns monitor: a= 5 b= 0 sum= 5
      1650ns monitor: a= 5 b= 1 sum= 6
      1700ns monitor: a= 5 b= 2 sum= 7
      1750ns monitor: a= 5 b= 3 sum=-8
      1800ns monitor: a= 5 b= 4 sum=-7
      1850ns monitor: a= 5 b= 5 sum=-6
      1900ns monitor: a= 5 b= 6 sum=-5
      1950ns monitor: a= 5 b= 7 sum=-4
      2000ns monitor: a= 5 b=-8 sum=-3
無號數的加法
程式：adder4.v
module fulladder (input a, b, c_in, output sum, c_out);
wire s1, c1, c2;

xor g1(s1, a, b);
xor g2(sum, s1, c_in);
and g3(c1, a,b);
and g4(c2, s1, c_in) ;
xor g5(c_out, c2, c1) ;

endmodule

module adder4(input [3:0] a, input [3:0] b, input c_in, output [3:0] sum, output c_out);
wire [3:0] c;

fulladder fa1(a[0],b[0], c_in, sum[0], c[1]) ;
fulladder fa2(a[1],b[1], c[1], sum[1], c[2]) ;
fulladder fa3(a[2],b[2], c[2], sum[2], c[3]) ;
fulladder fa4(a[3],b[3], c[3], sum[3], c_out) ;

endmodule

module main;
reg [3:0] a;
reg [3:0] b;
wire [3:0] sum;
wire c_out;

adder4 DUT (a, b, 1'b0, sum, c_out);

initial
begin
  a = 4'b0101;
  b = 4'b0000;
end

always #50 begin
  b=b+1;
  $monitor("%dns monitor: a=%d b=%d sum=%d", $stime, a, b, sum);
end

initial #2000 $finish;

endmodule
Icarus 編譯執行
D:\ccc101\icarus\ccc>iverilog -o adder4 adder4.v

D:\ccc101\icarus\ccc>vvp adder4
        50ns monitor: a= 5 b= 1 sum= 6
       100ns monitor: a= 5 b= 2 sum= 7
       150ns monitor: a= 5 b= 3 sum= 8
       200ns monitor: a= 5 b= 4 sum= 9
       250ns monitor: a= 5 b= 5 sum=10
       300ns monitor: a= 5 b= 6 sum=11
       350ns monitor: a= 5 b= 7 sum=12
       400ns monitor: a= 5 b= 8 sum=13
       450ns monitor: a= 5 b= 9 sum=14
       500ns monitor: a= 5 b=10 sum=15
       550ns monitor: a= 5 b=11 sum= 0
       600ns monitor: a= 5 b=12 sum= 1
       650ns monitor: a= 5 b=13 sum= 2
       700ns monitor: a= 5 b=14 sum= 3
       750ns monitor: a= 5 b=15 sum= 4
       800ns monitor: a= 5 b= 0 sum= 5
       850ns monitor: a= 5 b= 1 sum= 6
       900ns monitor: a= 5 b= 2 sum= 7
       950ns monitor: a= 5 b= 3 sum= 8
      1000ns monitor: a= 5 b= 4 sum= 9
      1050ns monitor: a= 5 b= 5 sum=10
      1100ns monitor: a= 5 b= 6 sum=11
      1150ns monitor: a= 5 b= 7 sum=12
      1200ns monitor: a= 5 b= 8 sum=13
      1250ns monitor: a= 5 b= 9 sum=14
      1300ns monitor: a= 5 b=10 sum=15
      1350ns monitor: a= 5 b=11 sum= 0
      1400ns monitor: a= 5 b=12 sum= 1
      1450ns monitor: a= 5 b=13 sum= 2
      1500ns monitor: a= 5 b=14 sum= 3
      1550ns monitor: a= 5 b=15 sum= 4
      1600ns monitor: a= 5 b= 0 sum= 5
      1650ns monitor: a= 5 b= 1 sum= 6
      1700ns monitor: a= 5 b= 2 sum= 7
      1750ns monitor: a= 5 b= 3 sum= 8
      1800ns monitor: a= 5 b= 4 sum= 9
      1850ns monitor: a= 5 b= 5 sum=10
      1900ns monitor: a= 5 b= 6 sum=11
      1950ns monitor: a= 5 b= 7 sum=12
      2000ns monitor: a= 5 b= 8 sum=13
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