四位二进制加法器实验.doc

一、实验目的 1学习FPGA的设计方法； 2掌握利用Verilog HDL设计逻辑电路的能力。 二、 实验所用组件 Basys2开发板（芯片为XC3S100E，封装为CP132） 1套。 三、 实验内容 下面是4位二进制数加法器的数据流描述，由于被加数A和加数B都是4位的，而低位来的进位Cin为1位，所以运算的结果可能为5位，用Cout，Sum拼接起来表示。module adder( input 3:0 A, input 3:0 B, input Cin, output 3:0 SUM, output Cout );assign Cout,SUM=A+B+Cin;Endmodule四、实验步骤与要求1 创建一个子目录Lab2，并新建一个工程项目2 建立一个Verilog HDL文件，将该文件添加到工程项目中并编译整个项目，查看该电路所占用的逻辑单元（Logic Elements，LE）的数量3 对设计项目进行时序仿真，记录仿真波形图测试代码如下：module add4_tb;/ Inputsreg 3:0 A;reg 3:0 B;reg Cin;/ Outputswire 3:0 Sum;wire Cout;/ Instantiate the Unit Under Test (UUT)add4 uut (.A(A), .B(B), .Cin(Cin), .Sum(Sum), .Cout(Cout);initial begin/ Initialize Inputs A=4d0;B=4d0;Cin=1b0; #1 $display(A B Cin Sum Cout=%b %b %b %b %b,A,B,Cin,Sum,Cout); A=4d0;B=4d1;Cin=1b0; #1 $display(A B Cin Sum Cout=%b %b %b %b %b,A,B,Cin,Sum,Cout); A=4d0;B=4d2;Cin=1b0; #1 $display(A B Cin Sum Cout=%b %b %b %b %b,A,B,Cin,Sum,Cout); A=4d0;B=4d3;Cin=1b0; #1 $display(A B Cin Sum Cout=%b %b %b %b %b,A,B,Cin,Sum,Cout); A=4d0;B=4d4;Cin=1b0; #1 $display(A B Cin Sum Cout=%b %b %b %b %b,A,B,Cin,Sum,Cout); A=4d1;B=4d0;Cin=1b1; #1 $display(A B Cin Sum Cout=%b %b %b %b %b,A,B,Cin,Sum,Cout); A=4d2;B=4d0;Cin=1b0; #1 $display(A B Cin Sum Cout=%b %b %b %b %b,A,B,Cin,Sum,Cout); A=4d4;B=4d0;Cin=1b1; #1 $display(A B Cin Sum Cout=%b %b %b %b %b,A,B,Cin,Sum,Cout);end endmodule4 根据FPGA开发板使用说明书，对设计文件中的输入、输出信号分配引脚。即使用开发板上的波动开关代表电路的输入，用发光二极管（LED）代表电路的输出。引脚分布代码：NETA0 LOC=G3;NETA1 LOC=F3;NETA2 LOC=E2;NETA3 LOC=N3;NETB0 LOC=P11;NETB1 LOC=L3;NETB2 LOC=K3;NETB3 LOC=B4;NETSum0 LOC=N5;NETSum1 LOC=N4;NETSum2 LOC=P4;NETSum3 LOC=G1;NETCin LOC=A7;NETCout LOC=P6;5 重新编译电路，并下载到FPGA器件中。改变拨动开关的位置，并观察LED的亮、灭状态，测试电路功能6 根据实验流程和实验结果，写出实验总结报告，并对波形图和实验现象进行说明。7 完成实验后，关闭所有程序，并关闭计算机。实验现象： 由波形图可见，输出由Cout，Sum组成，是A、B、低位进位Cin的和，Cout是为和的进位。用数据流模式描述，实现了二进制数四位加法器。