用verilog編寫16位加法器乘法器自動售貨機

1、Verilog課程實驗報告實驗1十六位超前進位加法器系統(tǒng)設(shè)計要求用超前進位加法器實現(xiàn)一個有符號位的16位加法器，并且考慮溢出的情況詳細設(shè)計設(shè)計出4位加法器原理如下圖所示。溢出根據(jù)超前進位加法器的原理Co=G|(P&Ci)S=PACi的子模塊，然后通過4個4位加法器的相連來得到十六位的加法器。用flag=0表示。PoP2P3G2G3Ci,0G1Po GiIdea:If(P0andPiandP2andP3=1)thenCo3=Co,elsekill0rgenerate”程序modulesixteenaddertest;wire15:0s;reg15:0a,b;wireflag;parame

2、tertimes=5;a=-10743,b=11372沒有溢出，sto=0.通過這個實驗驗證了s=a+b,實現(xiàn)了帶符號位的加法器。實驗二十六位加減法器系統(tǒng)設(shè)計要求將加法器和減法器結(jié)合到一起，實現(xiàn)帶符號位的16位加減法運算，并考慮溢出。詳細設(shè)計在16位加法器的基礎(chǔ)上，加上一條判斷語句，如果出現(xiàn)減的操作，被減數(shù)取反加一，這樣就實現(xiàn)了減的運算，用add_sub來表示加減運算符，當add_sub=0時候?qū)崿F(xiàn)的是減運算，add_sub=1的時候?qū)崿F(xiàn)的是加運算。程序moduleadder_sub_test;wire15:0s;reg15:0a,b;regadd_sub;wireflaginitial當a=

3、-4659b=12817add_sub=0,減操作，輸出s=-17476，無溢出，flag=0.當a=562b=-24223add_sub=1,加操作，輸出s=-23661，無溢出，flag=0.通過以上的結(jié)果分析，此程序?qū)崿F(xiàn)了帶符號位的加減法的功能。實驗三十六位的乘法器11系統(tǒng)設(shè)計要求實現(xiàn)16*16位的無符號位的乘法器詳細設(shè)計乘法器的硬件電路原理如下定義16個寄存器，用來存儲一行乘操作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，最后的結(jié)果為所有16行相加。CriticalPath1CritkalPath2CriricalPath1&2程序modulemult_test;reg15:0a,b_in;wirerdy;w

4、ire31:0mux_out;regclk,rst_n,en;initialbeginclk=0;forever#50clk=clk;endinitialbeginrst_n=0;en=0;a=16'h1231;b_in=16'ha231;#100beginrst_n=1;en=0;a=16'h2137;b_in=16'h0142;end#100beginrst_n=1;en=1;a=16'h0234;b_in=16'h12a7;end#100beginrst_n=1;en=1;a=16'h0012;b_in=16'ha261;e

5、nd#100beginrst_n=0;en=1;a=16'h1112;b_in=16'h0879;end#10000$stop;endmuxmux1(.clk(clk),.rst_n(rst_n),.en(en),.a(a),.b_in(b_in),.rdy(rdy),.mux_out(mux_out);endmodule仿真波形通過仿真產(chǎn)生的波形如下所示：4775-26931001569I74S242當rst_n=0處于復位狀態(tài)輸出mux_out=0,當rst=1并且使能端en=1時候，乘法器工作。當a=564,b=4775,mux_out=2693100,sto=1,實現(xiàn)了

6、乘的操作，驗證了電路實現(xiàn)乘法功能。實驗四自動售貨機設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計要求自動售貨機投入的金錢有50元，10元,5元,1元四種貨幣。可供選擇的商品有7種類型。投入金錢后選擇要買的商品，當投入的錢足夠時，顯示money_enough。并顯示出要買的商品，并且找零，當投入的錢不夠的時候，通過復位成初始態(tài)。具體的要求如下圖所示：詳細設(shè)計初始狀態(tài)下，設(shè)投入的money,找零charge,money_enough都為0。投入的四種貨幣總共有12種情況，用price_all表示。設(shè)商品goods有7種，其價格為1,5,10,15,20,30,50,用price表示。Rest為低電平時候，一切初始。在rest為高電

7、平的時候。選擇商品，并且投幣，當price-all小于price時候，也就是投入的金錢不夠，顯示money_enough為0,回初始狀態(tài)。當pirce_all大于price時候，輸出選擇的商品goods。并且找零。其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下：所投的金顫小于商品價格Moneyn123456789101112Price_all1510502201001151155560Selln1234567price151015203050程序moduleautosell_test;regclk,rest;reg3:0money;reg2:0sell;wire7:0charge;wire2:0goods;wiremoney_enough;initialbeginclk=0;forever#25clk=clk;endinitialbeginlk(clk),.sell(sell),.rest(rest),.money(money),.charge(charge),.goods(goods),.money_enough(money_enough);endmodule仿真結(jié)果用進行仿真得到的仿真圖形如下:如圖所示，在money類型為9,選擇商品類型為6,對應(yīng)的總投入的面值pirce-all=51,商品6的價格為price=30,顯示money_enough為高電平，找零charge為21。在money為