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华东交通大学理工学院
点焊机电极课 程 设 计 报 告 书
分 院
专业班级
学 号 松梢斑螟 卡口系统
石墨转子
学生姓名
指导教师
2013 年 7月 2日
第一章设计内容与要求
加法运算是最重要也是最基本的运算,所有的其他基本运算,如减、乘、除运算最终都能归结为加法运算。但因为加法运算存在进位问题,使得某一位计算结果的得出和所有低于他的位相关。因此为了减少进位传输所消耗的时间,提高计算速度,人们设计了多种类型的加法器,如跳跃进位加法器、进位选择加法器、超前进位加法器等。本设计采用的是超前进位加法器。通过Verilog 设计一个超前8位加法器。
旋转喷嘴要求在Quartus II软件下,利用Verilog编程完成层次式电路设计,电路中的元件可以用Verilog设计也可以用库元件连线构成再封装。8位超前进位加法器,借助EDA工具中的综合器,适配器,时序仿真器和编程器等工具进行相应处理。适配采用Cyclone系列的EP1C6Q240C8。
要求综合出RTL电路,并进行仿真输入波形设计并分析电路输出波形. 试比较并阐述数据类型reg型和wire型的区别。
第二章 超前进位加法器设计原理
将n个全加器相连可得n位加法器,但是加法时间较长。解决的方法之一是采用“超前进位产生电路”来同时形成各位进位,从而实现快速加法。超前进位产生电路是根据各位进位的形成条件来实现的
首先对于1位加法器基本位值和与进位输出为1;如果a,b有一个为1,则进位输出等于cin;
令G=ab,P=a+b,则有:
Cout==ab+(a+b)cin=G+P•cin
由此可以G和P来写出4位超前进位链如下(设定四位被加数和加数为A和B,进位输入Cin,进位输出为cout,进位产生Gi=AiBi,进位传输Pi=Ai+Bi);
C0=cin;
C1=G0+P0C0=G0+P0•cin
热风循环烘箱结构图
C2=G1+P1C1=G1+P1(G0+P0cin)=G1+P1G0+P1P0cin
C3=G2+P2C2=G2+P2(G1+P1cin)=G2+P2G1+P2P1G0+P2P1P0cin
C4=G3+P3C3=G3+P3(G2+P2C2)=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1G0+P3P2P1P0cin
Cout=c4
由超前进位链,各个进位彼此独立产生,将进位级联传播给去掉了,因此,减小了进位产生的延迟时间。
同样可推导出下面的式子:
SUM=A⊕B⊕Cin=(AB)⊕(A+B) ⊕CinU=G⊕P⊕Cin
本实验中采用8位超前进位加法器
第三章 详细设计流程
3.1.创建工程文件
打开Quartus II 9.1创建一个工程文件adder_ahead