数字逻辑电路基础-组合逻辑电路之加法器

文章目录


一、加法器

本文介绍数字逻辑电路中常用的基础组合逻辑电路加法器。它是处理器内部ALU算术逻辑单元的基础构件。

加法器定义

最常见加法器有半加器及全加器,区别在于全加器考虑了低位进位情况。

半加器的门级电路如下:

半加器真值表如下:

输入 输出

A B C S

0 0 0 0

1 0 0 1

0 1 0 1

1 1 1 0

半加器的逻辑表达式如下:

S = A xor B

C = A and B

全加器的门级电路如下:

全加器真值表如下:

输入 输出

A B Cin Cout S

0 0 0 0 0

0 0 1 0 1

0 1 0 0 1

0 1 1 1 0

1 0 0 0 1

1 0 1 1 0

1 1 0 1 0

1 1 1 1 1

全加器的逻辑表达式如下:

S = A xor B xor Cin

Cout = (A and B) or ((A xor B) and Cin)


二、verilog源码

c 复制代码
// half adder

module half_adder(a, b, s, cout);

   input a, b;
   output s, cout;

   assign s = a ^ b;
   assign cout = a & b;
   
endmodule // half_adder

// full_adder
module full_adder(a, b, cin, s, cout);

   input a, b, cin;
   output s, cout;

   assign s = a ^ b ^ cin;
   assign cout = (a & b) | ((a ^ b) & cin);
endmodule // full_adder


	

三、综合及仿真结果

本文使用的综合工具为quartus13.1,软件的使用请搜索相关教程。综合生成的RTL层次网表如下,可以看出它生成的门级电路和上面的图相同。

仿真结果如下:

你也可以试着修改上述的输入值或者添加更多的输入值进行试验,观察仿真结果是否和你预期的一致!


转载请注明出处!

相关推荐
ALINX技术博客3 小时前
【黑金云课堂】FPGA技术教程Linux开发:系统进阶-PS DMA
linux·fpga开发
喵喵苗6 小时前
FPGA Verilog 入门避坑:寄存器与锁存器的本质区别 & 为什么时序逻辑缺 else 不会生成锁存器
fpga开发
Thinker3617 小时前
笔记本外接创新5.1声卡实战:M.2转PCIe软排线方案 vs 雷电扩展卡方案对比
fpga开发·声卡·笔记本外接pcie·显卡坞
传感器与混合集成电路11 小时前
136通道采集模块SPI接口设计:协议结构、时序要求与多模块级联扩展方案
fpga开发
ALINX技术博客1 天前
AMD MoP 封装策略解读 | HBM 大热,为何 AMD Versal 系列反选 LPDDR5X?
fpga开发·fpga·amd·versal
zlinear数据采集卡1 天前
从万用表的6步调零到硅片级微秒自校准:硬核拆解LHAMP188的宽压轨到轨与零漂移实战
arm开发·stm32·单片机·嵌入式硬件·fpga开发
Rambo.xia1 天前
AXI-Stream反压与背靠背传输——TREADY反压丢帧、TDEST路由错误、反压死锁,流式数据一反压就出事
fpga开发
传感器与混合集成电路1 天前
128路模拟通道轮询切换技术解析:模拟开关配置机制与精度影响抑制策略
嵌入式硬件·fpga开发
国科安芯1 天前
ASC8T245S 8通道电平转换设计实战:从系统架构到QFN24 Layout再到量产测试
网络·单片机·物联网·安全·fpga开发·系统架构
传感器与混合集成电路2 天前
基于FPGA与ADC协同架构的高密度数据采集模块设计原理与应用场景分析
fpga开发·架构