EDA2实验4 8位加法器的设计

实验四八位加法器的设计一、 实验目的（1） 进一步熟悉和掌握QuartusII软件的使用。（2） 进一步熟悉和掌握GW48-CK或其他EDA实验开发系统的基本使用方法。（3） 学习VHDL程序的基本构成。二、 实验内容设计并调试好一个由两个4位二进制并行加法器级联而成的8位二进制并行加法器，并用GW48-CK或其他EDA实验开发系统进行硬件验证。三、 实验条件（1） 开发软件：QuartusII9.0（2） 实验设备：W48-CKEDA实验开发系统。四、 实验原理加法器是数字系统中的基本逻辑器件，减法器和硬件乘法器都可以由加法器来构成。多位加法器的构成有两种方式：并行进位和串行进位。并行进位加法器设有进位产生逻辑，运算速度较快；串行进位方式是将全加器级联构成多位加法器。并行进位加法器通常比串行级联加法器占用更多的资源。随着位数增加。相同位数的并行加法器与串行加法器的资源占用差距也越来越大。因此，在工程中使用加法器时，要在速度和容量之间寻找平衡点。实践证明，4位二进制并行加法器和串行级联加法器占用几乎相同的资源，这样，多位加法器由4位二进制并行加法器级联构成是较好的折中选择。本设计中的8位二进制并行加法器即是由两个4位二进制并行加法器级联而成的，其电路原理图如图所示。ADDER4BEl：8位加法器电路原理图五、实验设计VHDL程序(1)4位二进制并行加法器的源程序ADDER4B.VHDlibraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;entityADDER4Bisport(C4:instd_logic;A4:instd_logic_vector(3downto0);B4:instd_logic_vector(3downto0);S4:outstd_logic_vector(3downto0);CO4:outstd_logic);endentityADDER4B;architectureARTofADDER4BissignalS5:std_logic_vector(4downto0);signalA5,B5:std_logic_vector(4downto0);beginA5<='0'&A4;B5<='0'&B4;S5<=A5+B5+C4;S4<=S5(3downto0);CO4<=S5(4);endarchitectureART;(2)8位二进制并行加法器的源程序ADDER8B.VHDlibraryieee;useieee.std_logic_1164.all;useieee.std_logic_unsigned.all;

entityADDER8Bisport(C8:instd_logic;A8:instd_logic_vector(7downto0);B8:instd_logic_vector(7downto0);S8:outstd_logic_vector(7downto0);CO8:outstd_logic);endentityADDER8B;architectureARTofADDER8BiscomponentADDER4Bisport(C4:instd_logic;A4:instd_logic_vector(3downto0);B4:instd_logic_vector(3downto0);S4:outstd_logic_vector(3downto0);CO4:outstd_logic);endcomponentADDER4B;signalSC:std_logic;beginU1:ADDER4Bportmap(C4=>C8,A4=>A8(3downto0),B4=>B8(3downto0),

S4=>S8(3downto0),CO4=>SC);U2:ADDER4Bportmap(C4=>SC,A4=>A8(7downto4),B4=>B8(7downto4),

S4=>S8(7downto4),CO4=>CO8);endarchitectureART;仿真波形设置(1)4位二进制(2)8位二进制M9・8・|®MEE7E.枷I4S-DorMsigR^Mt-F蛔$的呵|的岫DfRffi.vW■■I»-|Fpriii:-111m;六、实验结果及总结（1）4位二进制功能仿真结果4位二进制时序仿真结果5-3u_a5cn■wma'rrnssmi.mLl»±mEtTU.1W田Jt>kbI.:£忘§L.utaaIIc口:•:'■—T?■1J-a亘坦—'.-.■1--I-,"I,-■-1]1=口——]=a--1—1]—a..-是..二—X1-j•—]1二7一.一lTir：1xuaBHVJIs.AE.mhk-』豆『I"MJfe'lnLgIA-G£K-lLIw・mq.To-」_-*-ILnl屯pl・-UBd—FhqJ--$»B0+r;r:二21.3*二二Fgl4.22谬^5^.^SW3cE邑Mpn-ELY片冒-aHR3Q-C37Hta_L-7"问fil»lM0器㈢®网筒®a西I§1KII2IISIISI@^®闾®^lylril^lwllslIKI^^el疏Lal2l3^g@^5l§l凹lall.a.l曲南lallalg^^ogIAI(客IBIWI*lwAe'oA®L-J商1311X11511X1131㈤-阖