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verilog加法器代码,八位加法器verilog

张世龙 05-12 22:53 117次浏览

一、内容介绍加法器是数字电路中最基础的电路之一,也是CPU的核心功能之一。

在本专栏中,我实现了一次我知道的所有数字电路的加法器相关模型,并说明了其原理。

用于编程的语言是Verilog,代码样式是强迫症系列样式。

加法器系列链接:

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目前: twdyf-kung加法器设计

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二是twdyf-kung加法器的设计原理twdyf-kung加法器为木结构,由Richardp.Wenting的夕阳和H.T.Kung教授于20世纪80年代提出。 的思想类似于超前进位加法器,但twdyf和jddm充分考虑了开销和电路结构本身的拓扑特性,有针对性地升级了超前进位加法器的性能,达到了n位加法器延迟与logN成正比、面积与n成正比的效果。

让我介绍一下原理。

以下代码摘自前文。 进位前加法器

carry [0]=p [0] q [0] * c _ I carry [1]=p [1] p [0] * q [0] * c _ I carry [2]=p [2] p [2]

carry [ I ]=a [ I ] * b [ I ] [ a [ I ] b [ I ] ] * carry [ I-1 ] p [ I ]=a [ I ] * b [ I ]; q[i]=a[i] b[i],其中,上式为c [0]=p [0] q [0] * c _ I [ c _ I=0]=p [0] c [1]=p [0] * q [ 1 很明显,我们构建的纯q[i]计算项是我们进位计算中的最后一个带cin的子项。 我们可以将输入的进位cin表示为q[i:0]序列的第一个开始项; p[i:0]的最初开始是0; 进位的逻辑计算部分可以用新定义的组合运算的2个输出进行加法运算。 (p[0],q[0] ) o ) 0,cin ),q[0]*CIN )=) p(0),q [0] (carry ) )=(p ) q ) I ) ) p(I-1 ) (a ) o ) b ) o ) ) c=(c ) o ) a ) o ) b )因此成为一个计算单位节点,形成树结构,3,3输入的twdyf-kung加法器的verilog设计基于第2章的内容,首先进行组合

MPdulegene_pq(inputp_1,q_1,p_0,q_0,output wire P,q ); assignp=p_1|(q_0p_0); assign Q=q_1 q_0; 如果endmodule我们设计的加法器有进位,我们可以设计双层树结构:将按顺序进行的进位运算压缩为两级进位计算,即压缩运算时间,压缩总逻辑面积。 然后,使用上述模块,使用三输入twdyf-kung加法器moduleb _ ka # (参数宽度=3(input [ width-1:0 ] a _ I、b_i、input wire [1:0] level_0_p,level_0_q; wire [1:0] level_1_p,level_1_q; assign p=a_i b_i; assign q=a_i | b_i; gen_pqlevel_0_tree_u0(p_1) p[0], q_1) q[0], p_0)1'B0 ), q _0(c _ I ),gen _ 1 gen_pqlevel_1_tree_u1(p_1) level_0_p[1], q_1) level_0_q[1], p_0) level assign assign carry [1]=level _1_ p [0]|level _1_ q [0]; assign carry [2]=level _1_ p [1]|level _1_ q [1]; assignc_o[3]=卡莉[2]; assignc _ o [ 2:0 ]=a _ I ^ b _ I ^ { carry [ 1:0 ],c_i}; endmodule我们可以用这种方式进行无限的扩展。 例如,7位的twdyf-kung加法器

可以优化为三级树结构。 15位twdyf-kung加法器为4级树结构.

twdyf-kung加法器主要给出了在电路上不能直接减小面积增长速度的情况下,进行数学抽象建模,优化结构的思路。 二进制可以表示所有的函数关系,这是二进制的完整性,所以我们可以把所有的电路问题都优化成数学问题来解决,这是一个非常重要的想法。

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