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  • module multiplier ( input [2:0] x, input [2:0] y, output [5:0] mult_out ); wire [2:0] temp0 = y[0] ? x : 3'd0; wire [2:0] temp1 = y[1] ? x : 3'd0; wire [2:0] temp2 = y[2] ... x : 3'...

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    --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

     

    	module multiplier
    		(
    		input [2:0] x,
    		input [2:0] y,
    		output [5:0] mult_out
    		);
    		
    		wire [2:0] temp0 = y[0] ? x : 3'd0;
    		wire [2:0] temp1 = y[1] ? x : 3'd0;
    		wire [2:0] temp2 = y[2] ? x : 3'd0;
    		
    		assign mult_out = temp0 + (temp1 << 1) + (temp2 << 2);
    
    	endmodule

     

    展开全文
  • 大多数数字功能可分为:数据通道、储存器、控制单元、I/O。加法器乘法器属于数据通道部分。
  • verilog语言用加法器实现4位乘法器仿真

    千次阅读 多人点赞 2020-05-04 21:19:05
    一、电路原理 1、全加器 全加器的真值表和原理图如上所示; 其中A、B为输入,Ci-1为来自低位的进位,Ci...4位的乘法器就是了3个4位串行进位加法器组成的。 二、代码设计 1、全加器 module add_dataflow1(x,y,z,ci...

    一、电路原理

    1、全加器

    在这里插入图片描述全加器的真值表和原理图如上所示;

    其中A、B为输入,Ci-1为来自低位的进位,Ci为向高位的进位,S为输出的结果。

    2、4位串行进位加法器

    在这里插入图片描述
    原理图如上图所示

    当有多位数相加时,可模仿笔算,用全加器构成串行进位加法器。

    3、4位乘法器

    在这里插入图片描述

    4位的乘法器就是用了3个4位串行进位加法器组成的。

    二、代码设计

    1、全加器

    module add_dataflow1(x,y,z,cin,cout);
    	input x,y,cin;
    	output z,cout;
    	assign z=x^y^cin;
    	assign cout=(x&y)|(x&cin)|(y&cin);
    endmodule
    

    这里定义了一个全加器模块,关于运算是根据真值表而来的,这里我直接用了。z表示输出的结果,cout表示进位。

    2、乘法器

    module mul4_4(x, y, z);
    	input [3:0] x,y;
    	output [7:0] z;
            wire [3:0]pp0,pp1,pp2,pp3;
    	wire a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9,a10,a11,a12,sum1,sum2,sum3,sum4,sum5,sum6;
    	assign pp0=x & {y[0],y[0],y[0],y[0]};
    	assign pp1=x & {y[1],y[1],y[1],y[1]};
    	assign pp2=x & {y[2],y[2],y[2],y[2]};
    	assign pp3=x & {y[3],y[3],y[3],y[3]};
    	assign z[0]=pp0[0];
    	add_dataflow1 add1_b(.x(pp0[1]),.y(pp1[0]),.z(z[1]),.cin(1'b0),.cout(a1));
    	add_dataflow1 add2_q(.x(pp0[2]),.y(pp1[1]),.z(sum1),.cin(a1),.cout(a2));
    	add_dataflow1 add3_b(.x(sum1),.y(pp2[0]),.z(z[2]),.cin(1'b0),.cout(a3));
    	add_dataflow1 add4_q(.x(pp0[3]),.y(pp1[2]),.z(sum2),.cin(a2),.cout(a4));
        add_dataflow1 add5_q(.x(sum2),.y(pp2[1]),.z(sum3),.cin(a3),.cout(a5));
        add_dataflow1 add6_b(.x(sum3),.y(pp3[0]),.z(z[3]),.cin(1'b0),.cout(a6));
        add_dataflow1 add7_b(.x(pp1[3]),.y(a4),.z(sum4),.cin(1'b0),.cout(a7));
        add_dataflow1 add8_q(.x(sum4),.y(pp2[2]),.z(sum5),.cin(a5),.cout(a8));
    	add_dataflow1 add9_q(.x(pp3[1]),.y(sum5),.z(z[4]),.cin(a6),.cout(a9));
    	add_dataflow1 add10_q(.x(a7),.y(pp2[3]),.z(sum6),.cin(a8),.cout(a10));
        add_dataflow1 add11_q(.x(sum6),.y(pp3[2]),.z(z[5]),.cin(a9),.cout(a11));
        add_dataflow1 add12_q(.x(a10),.y(pp3[3]),.z(z[6]),.cin(a11),.cout(a12));
        assign z[7]=a12;
    endmodule
    

    这里就是不断调用加法器函数将与的结果和进位不断相加再输出。

    3、激励块

    `timescale 1ns/1ns
    module mul_test;
      reg [3:0] x;
      reg [3:0] y;
      wire [7:0] z;
    mul4_4 u1(x,y,z);
    
    initial
    begin
       x=4'b0000; y=4'b0000;
    end
    
    always #5
    begin
    y=y+1;
    if(y==4'b1111)
     begin
       x=x+1;
       y=4'b0000;
     end
    $monitor("x=%d y=%d z=%d",
              $time,x,y,z,);
    
     if(x==4'b1111)
     begin
     $stop;
     end
    end
    endmodule
    

    三、仿真结果截图

    在这里插入图片描述
    在quartus中的仿真结果如上所示,由数值可以发现结果准确。

    四、过程记录

    分不清哪个加法器该用半加器还是全加器,导致代码出错,虽然有些结果一样,但是还是有很多不对的地方。或者忘记去定义一些变量。

    展开全文
  • 通过控制模块、数据选择模块、加法器模块、移位模块、锁存模块和上层实体实现,有详细注释
  • VHDL实例8位加法器乘法器设计
  • 组成原理 课程设计报告 四位二进制加法器 乘法
  • 本文所设计的加法器是简单四位二进制加法器。计算机中的减法、乘法和除法最终都要转换成加法来运算。本实验没有VHDL语言中的加法运算符。而是基本门电路来实现的。通过对VHDL中算术运算符的运用,设计四位二进制...

    本文所设计的加法器是简单四位二进制加法器。计算机中的减法、乘法和除法最终都要转换成加法来运算。本实验没有用VHDL语言中的加法运算符。而是用基本门电路来实现的。通过对VHDL中算术运算符的运用,设计四位二进制乘法器。掌握乘法和除法的运算规则。

    包括任务书、课程设计报告和代码
    下面分别截图:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 10.1 加法器 10.2 乘法器 10.3 比较器 10.4 多路器 10.5 总线操作

    10.1 加法器

    10.1.1 1位半加器

    半加器电路是指对两个输入数据位A,B相加,输出结果位F和进位C0,没有进位输入。
    S=A*~B + ~AB=A^B
    C0=A
    B
    在这里插入图片描述

    10.1.2 1位全加器

    在这里插入图片描述
    即:全加器和Sum=Xi*~Ci + Yi*~Ci + Ci-1*~Ci + XiYiCi-1
    全加器进位Ci =三者两两相与之和,XiYi+XiCi-1+Yi*Ci-1
    在这里插入图片描述

    10.1.3 4位全加器

    在这里插入图片描述
    在进行加法运算时,首先准备好的是1号全加器的3个input。而2、3、4号全加器的Cin分别来自前一个全加器的Cout。只有等到1号全加器运算完毕,2、3、4号全加器才能依次进行进位运算,最终得到结果。 这样进位输出,像波浪一样,依次从低位到高位传递, 最终产生结果的加法器,也因此得名为行波进位加法器(Ripple-Carry Adder,RCA)
    高位的运算必须等待低位的运算完成, 这样造成了整个加法器的延迟时间很长。
    在这里插入图片描述

    超前进位加法器

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    最终我们需要得到的是C4,经过换算,
    C4=G3+P3·G2+P3·P2·G1+P3·P2·P1·G0+P3·P2·P1·P0·C0
    所有的进位输出都是3个门延时得出,
    而这些参数,全部已知,并不需要前一个全加器运算输出,由此得到了提前计算进位输出的方法, 用这样的方法实现了加法器就被称为超前进位加法器(Carry-Lookahead Adder,CLA)
    在这里插入图片描述

    p142 10.1 加法器

    /******************************p142 10.1 加法器********************************/
    module  16adder(A,B,C,sum);
    input   [15:0]  A,B;
    input   C;
    output  [15:0]  sum;
    
    assign  {C,sum}=A+B;
    
    endmodule
    

    10.2 乘法器

    X=Xn-1Xn-2…X1X0
    Y=Yn-1Yn-2…Y1Y0
    XY的乘积有2n位,YiX称为部分积Pi,YiXi用一个与门可以实现,记做Pi,j=YjXi。

    在这里插入图片描述
    乘法单元:MU,由一个与门和一个1位全加器组成,全加器延时为3个门延时,再加上与门的一个门延时,故每个MU延时为4个门延时
    在这里插入图片描述

    10.2.1 逐位进位并行乘法器

    第一行的每个MU用一个与门就可实现
    每一行最右边的MU用一个与门和一个半加器(进位为0)就可实现
    在这里插入图片描述

    最长延时路径:1与门+8MU=33门延时

    10.2.2 进位节省乘法器

    这里不明白为什么要5个门延时???不是3个吗???
    在这里插入图片描述
    https://zhuanlan.zhihu.com/p/92596935
    这篇帖子是乘法器集大成,可以多看看。

    10.3 比较器

    在这里插入图片描述

    10.4 多路器

    10.5 总线操作

    在这里插入图片描述

    p148 10.6 三态数据总线开关逻辑

    /******************************p148 10.6 三态数据总线开关逻辑********************************/
    module  3Bus(DataBus,link_bus,write);
    input   link_bus,write;
    inout   [11:0]  DataBus;    //12位的数据总线双向端口
    reg     [11:0]  outsigs;    //模块内的12位数据寄存器
    reg     [13:0]  insigs;     //乘3后的14位数据寄存器
    
    assign  DataBus =   (link_bus)?outsigs:12'hzzz;         //当link_bus位高,将outsigs送入数据总线DataBus
    
    always@(posedge write)  begin
        insigs  <=  DataBus*3;                              //当写信号到来,将DataBus作为输入,送入乘法器,继而送入insigs
    end
    
    endmodule
    

    10.6 流水线

    展开全文
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空空如也

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如何用加法器实现乘法