类似于行波进位加法器,用串联的方法也能够实现多位二进制数的减法操作.  比如下图是4位二进制减法逻辑电路图. 8位二进制减法的verilog代码如下: module subn(x, y, d,cin); parameter n=8; input [n-1:0] x; input [n-1:0] y; output reg[n-1:0] d; //diff output reg cin; //borrow from high bit reg [n:0] c; integer k; always @

如果对速度要求不高,我们也可以使用串行加法器.下面通过状态机来实现串行加法器的功能. 设A=an-1an-2-a0, B=bn-1bn-2-b0,是要相加的两个无符号数,相加的和为:sum=sn-1sn-2-s0.我们现在要设计一个电路,在时钟周期内处理一位相加的串行加法.加法过程一开始进行a0,b0的相加,在下一个时钟周期完成 a1,b1和第0位进位的相加,并依次完成所有的加法. 下图的方案中,3个移位寄存器用来保存A,B以及和Sum.假设这些寄存器有并行加载功能,先将加A,B的值载入这些寄存

在计算机中浮点数 表示通常采用IEEE754规定的格式,具体参考以下文章. https://www.cnblogs.com/mikewolf2002/p/10095995.html 下面我们在Verilog中用状态机实现单精度浮点数的加减法功能.这个实现是多周期的单精度浮点加法. 浮点加法分为以下几个步骤: 1.初始化阶段,分离指数和尾数以及符号位.判断加数和被加数是否是规约浮点数,不是话,直接置overflow=0x11,重新进入初始化阶段,进行下一组数的加法 2.判断加数和被加数中是否有0,

类似半加器和全加器,也有半减器和全减器. 半减器只考虑当前两位二进制数相减,输出为差以及是否向高位借位,而全减器还要考虑当前位的低位是否曾有借位.它们的真值表如下: 对半减器,diff = x ^y, cin = ~x&y 对全减器,要理解真值表,可以用举列子的方法得到,比如4'b1000-4b'0001,则第一位对应0 1 0 1 1第二位对应的是0 0 1 1 1 从真值表中,可以得到 diff = x ^ y ^cout, cin = (~x&(y^cout))|(y&cou

两个一位的二进制数x,y相加,假设和为s,进位为cout,其真值表为: 从真值表中,我们可以得到:s = x^y, cout = x&y,实现两个一位数相加的逻辑电路称为半加器. 实现该电路的verilog代码如下: module halfadd(x,y,s,cout); input x; input y; output s; output cout; assign s = x^y; assign cout = x&y; endmodule 相对应的testbench文件如下代码.在代码中

为了减小行波进位加法器中进位传播延迟的影响,可以尝试在每一级中快速计算进位,如果能在较短时间完成计算,则可以提高加法器性能. 我们可以进行如下的推导: 设 gi=xi&yi, pi = xi +y i ci+1 = xi&y i+x i&ci+yi&ci=xi&yi + (xi+yi)&ci=g i+pi&c i = gi+pi&(gi-1+pi-1&ci-1)=g i+pi&g i-1+pi&pi-1&ci-

前面二进制加法运算,我们并没有提操作数是有符号数,还是无符号数.其实前面的二进制加法对于有符号数和无符号数都成立.比如前面的8位二进制加法运算,第一张图我们选radix是unsigned,表示无符号加法,第二张图我们选radix是decimal,表示有符号数,从图中可知结果都是正确的.对于有符号数来说,负数默认是补码的形式存在.假设二进制数是n位,则对于无符号数来说,表示范围是0~(2^n) -1 ,对于有符号数,表示的范围是-(2^(n-1))~2^(n-1) - 1 对于有符号数来说,通常还

手工加法运算时候,我们都是从最低位的数字开始,逐位相加,直到最高位.如果第i位产生进位,就把该位作为第i+1位输入.同样的,在逻辑电路中,我们可以把一位全加器串联起来,实现多位加法,比如下面的四位加法电路.这种加法电路叫行波进位加法器. 每一级的进位cout传到下一级时都有一个延时,假设为t, 则总的延时为 n*t, n为操作数的位数,比如四位行波进位加法器,为4t.因为t是固定的时间,所以32位或者64位加法时候,这个时延可能不可接受,影响电路的时序,所以我们需要找到更加高效的加法器. 下面是

verilog实现16位五级流水线的CPU带Hazard冲突处理 该文是基于博主之前一篇博客http://www.cnblogs.com/wsine/p/4292869.html所增加的Hazard处理,相同的内容就不重复写了,可点击链接查看之前的博客. CPU设计 该处理器的五级流水线设计: 类似于MIPS体系架构依据流水线结构设计.只要CPU从缓存中获取数据,那么执行每条MIPS指令就被分成五个流水阶段,并且每个阶段占用固定的时间,通常是只耗费一个处理器时钟周期. 处理器在设计时,将处理器的

verilog实现的16位CPU单周期设计 这个工程完成了16位CPU的单周期设计,模块化设计,包含对于关键指令的仿真与设计,有包含必要的分析说明. 单周期CPU结构图 单周期CPU设计真值表与结构图 该CPU用到的指令集,16位8个通用寄存器 设计思路 Instruction Memory: 输入8位的PC指令,输出对应内存的16位指令 Control Unit 输入16位的指令,根据真值表,输出对应结果 Register File 输入三个地址和写入内容,写入信号,输出两个地址对应的内容 由

话不多说先上图 前言 在做这个实验的时候在网上找了许多资料,都是关于使用单片机驱动LCD显示,确实用单片机驱动是要简单不少,记得在FPGA学习交流群里问问题的时候,被前辈指教,说给我最好的指教便是别在玩这个了,多看看关于FPGA方面的书籍,比做这个单片机做的东西价值强多了.现在想来确实,自从学习FPGA以来,看过的书没有多少,只是想做个什么了,就在网上找找例程,照抄下来,把算法推理一遍,下个板子实现了,便以为自己会了懂了,要是自己在写一个便问题百出.那么菜鸟始终是菜鸟.自己根本没有掌握FPGA的

###### [该随笔部分内容转载自小梅哥] ######### 组合逻辑:    多路选择器.加法器.译码器.乘法器 时序逻辑:    计数器.分频器.定时器.移位寄存器 一.Verilog文件的基本结构      1.模块声明     模块名    端口列表      2.端口类型.位宽定义      3.功能描述 //模块描述方式一(先列出端口,再描述端口类型) //此方式虽然行数多,但是方便后面例化端口,推荐使用 module name( , , //最后一个不需要"," );

在项目设计中,经常需要显示一些数值,比如温湿度,时间等等.在数字电路中数据都是用二进制的形式存储,要想显示就需要进行转换,对于一个两位的数值,对10取除可以得到其十位的数值,对10取余可以得到个位的数值.对于Verilog来说它的标准是支持除法和取余运算的,综合器也会有IP可以进行除法运算.但是这样未免会耗费太多资源,使用移位加3算法就可以实现二进制到BCD码之间的转换. BCD码(Binary-Coded Decimal‎)亦称二进码十进数或二-十进制代码.用4位二进制数来表示1位十进制数中的

Verilog中共有19种数据类型. 基本的四种类型: reg型.wire型.integer型.parameter型. 其他类型:large型.medium型.small型.scalared型.time型.tri型.trio型.tril型.triand型.trior型.trireg型.vectored型.wand型和wor型. 这14中数据类型除time外都与基本逻辑单元建库有关. A.常 量 (1)数 字 整数,整型常量即整常数有以下4种进制表示形式:1)二进制(b或B):2)十进制(d或D)

目录 概述 LCD1602 LCD1602是什么? LCD1602的管脚 RS_数据/命令选择 E_使能 D0-D7 LCD1602有个DDRAM LCD1602还有个CGROM 指令集 清屏 进入模式设置 显示开关设置 工作方式设置 数据存储器地址设置 Verilog驱动 模块定义 上电稳定 工作周期分频 状态机 RS端控制 显示控制 自定义字符输入 效果展示 总结 参考资料 概述 本文围绕LCD1602字符型液晶显示器展开,并在FPGA开发板上用VerilogHDL语言实现模块驱动. 首先来

目录 想说的话... 正文 IC介绍_HC595 电路连接图 功能表 逻辑图 代码实现 代码已经更新,新的代码按照电路编写,忠实于原电路的逻辑,已注于文末(11/16) 修复并行输出数据出错的bug,代码已更新(11/18) 想说的话... 这次的主角IC:HC595. 先介绍IC的功能,再分析代码,最后给出完整例程,请酌情阅读. 正文 IC介绍_HC595 The HC595 devices contain an 8-bit, serial-in, parallel-out shift reg

目录 想说的话... 正文 IC介绍 电路连接图 功能表 逻辑图 实验原理 单元实现_D触发器 整体实现(完整代码) 想说的话... 不久前正式开通了博客,以后有空了会尽量把自己学习过程中的心得或者感想写进来,供大家浏览和学习,若有好的意见或建议,欢迎在评论区留言或者给我发邮件,我会认真看的 XD 本人才疏学浅,内容难免有所缺漏,仅供参考学习使用. 正文 IC介绍 LS374为具有三态输入的八上升沿D触发器(3-State Octal Edge-Triggered D-Type Flip-Flo

[FPGA]Verilog 60s秒表计时器 1.引述 这次的实验来自于本人本科课程数电结课时的自选题目.由于这次上传是后知后觉,学校已将小脚丫板子回收,所以在这篇文章中没法贴出代码结果的效果图了,但最终效果已经过测试,可放心食用.那么下面就贴上代码并略加讲解供大家参考. 2.分频模块 我们要实现一个秒表,自然要将实验板中的时钟脉冲clk分频为一个周期为1s的脉冲,已知小脚丫板子的晶振为12MHz.下面贴上分频模块的代码. module divide # ( //parameter是verilo

燃气灶控制器的设计与实现 一.引述 本次实验所用可编程器件型号为MAXII EPM1270T144C5(其引脚表见本人另一博文:可编程实验板EPM1270T144C5使用说明),通过可编程实验板实现一个基本的模拟燃气灶. 二.设计课题的基本要求 1. 燃气灶的控制按键有三个:点火/关闭按键 BTN7.火力调节按键 BTN6(火力增大) 和 BTN5(火力减小) 2. 用 8×8 双色点阵模拟显示燃气灶的灶眼,用如图 1 所示的四个点阵显示状态分别表示火力的四个档位,从左到右依次为微火.小火.中火

通用移位寄存器 作用:后续补全 )( :] Data_out, output MSB_out, LSB_out, :] Data_in, input MSB_in, LSB_in, input s0, s1, clk, rst ); ]; ]; always @(posedge clk) begin 'b1) Data_out <= 0; else case({s1, s0}) : Data_out <= Data_out; //maintain : Data_out <= {MSB_i