用verilog編寫16位加法器乘法器自動(dòng)售貨機(jī)

1、Verilog課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)1十六位超前進(jìn)位加法器系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求用超前進(jìn)位加法器實(shí)現(xiàn)一個(gè)有符號(hào)位的16位加法器，并且考慮溢出的情況詳細(xì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)出4位加法器原理如下圖所示。溢出根據(jù)超前進(jìn)位加法器的原理Co=G|(P&Ci)S=PACi的子模塊，然后通過4個(gè)4位加法器的相連來(lái)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(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了s=a+b,實(shí)現(xiàn)了帶符號(hào)位的加法器。實(shí)驗(yàn)二十六位加減法器系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求將加法器和減法器結(jié)合到一起，實(shí)現(xiàn)帶符號(hào)位的16位加減法運(yùn)算，并考慮溢出。詳細(xì)設(shè)計(jì)在16位加法器的基礎(chǔ)上，加上一條判斷語(yǔ)句，如果出現(xiàn)減的操作，被減數(shù)取反加一，這樣就實(shí)現(xiàn)了減的運(yùn)算，用add_sub來(lái)表示加減運(yùn)算符，當(dāng)add_sub=0時(shí)候?qū)崿F(xiàn)的是減運(yùn)算，add_sub=1的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)的是加運(yùn)算。程序moduleadder_sub_test;wire15:0s;reg15:0a,b;regadd_sub;wireflaginitial當(dāng)a=

3、-4659b=12817add_sub=0,減操作，輸出s=-17476，無(wú)溢出，flag=0.當(dāng)a=562b=-24223add_sub=1,加操作，輸出s=-23661，無(wú)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(hào)位的加減法的功能。實(shí)驗(yàn)三十六位的乘法器11系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)16*16位的無(wú)符號(hào)位的乘法器詳細(xì)設(shè)計(jì)乘法器的硬件電路原理如下定義16個(gè)寄存器，用來(lái)存儲(chǔ)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(dāng)rst_n=0處于復(fù)位狀態(tài)輸出mux_out=0,當(dāng)rst=1并且使能端en=1時(shí)候，乘法器工作。當(dāng)a=564,b=4775,mux_out=2693100,sto=1,實(shí)現(xiàn)了

6、乘的操作，驗(yàn)證了電路實(shí)現(xiàn)乘法功能。實(shí)驗(yàn)四自動(dòng)售貨機(jī)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求自動(dòng)售貨機(jī)投入的金錢有50元，10元,5元,1元四種貨幣?？晒┻x擇的商品有7種類型。投入金錢后選擇要買的商品，當(dāng)投入的錢足夠時(shí)，顯示money_enough。并顯示出要買的商品，并且找零，當(dāng)投入的錢不夠的時(shí)候，通過復(fù)位成初始態(tài)。具體的要求如下圖所示：詳細(xì)設(shè)計(jì)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(jià)格為1,5,10,15,20,30,50,用price表示。Rest為低電平時(shí)候，一切初始。在rest為高電

7、平的時(shí)候。選擇商品，并且投幣，當(dāng)price-all小于price時(shí)候，也就是投入的金錢不夠，顯示money_enough為0,回初始狀態(tài)。當(dāng)pirce_all大于price時(shí)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(jià)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(jìn)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(duì)應(yīng)的總投入的面值pirce-all=51,商品6的價(jià)格為price=30,顯示money_enough為高電平，找零charge為21。在money為