图第6章仍D4设计应用实例 第a章仍?2设计应用实例 6.18位加法器的设计 628位乘法器的设计 63序列检测器的设计 6.4正负脉宽数控调制信号发生器的设计 65数字频率计的设计 6.6秒表的设计 67MCS51单片机与 FPGA/CPLD总线接口逻辑设计 68交通灯信号控制器的设计 69语音信箱控制系统的设计 6,10PID控制器的设计 611空调系统有限状态自动机的设计 6,12闹钟系统的设让 BACK
第6章 VHDL设计应用实例 第6章 VHDL设计应用实例 6.1 8位加法器的设计 6.2 8位乘法器的设计 6.3 序列检测器的设计 6.4 正负脉宽数控调制信号发生器的设计 6.5 数字频率计的设计 6.6 秒表的设计 6.7 MCS–51单片机与FPGA/CPLD总线接口逻辑设计 6.8 交通灯信号控制器的设计 6.9 语音信箱控制系统的设计 6.10 PID控制器的设计 6.11 空调系统有限状态自动机的设计 6.12 闹钟系统的设计
图第6章仍D4设计应用实例 6.18位加法器的设计 1.设计思路 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 进位和串行进位方式。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 位数的增加,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
第6章 VHDL设计应用实例 6.1 8位加法器的设计 1．设计思路 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 进位和串行进位方式。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 位数的增加，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
图第6章仍D4设计应用实例 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6.1所示
第6章 VHDL设计应用实例 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6.1所示
图第6章仍D4设计应用实例 ADDER4B S[3.0 CI CIN S[3.0] A3.0AB3.0 B3.0B30 CoUT s709 AⅣ70□ A[7.0] ADDER4B B(7.01DB1o1 S[T.4 CIN S[3.0 A[7.4] A[B3.0 COUT B[4] B[3.0 COUT 图618位加法器电路原理图
第6章 VHDL设计应用实例 图6.1 8位加法器电路原理图
图第6章仍D4设计应用实例 2.VHDL源程序 )4位二进制并行加法器的源程序 aDDER4BVHD LIBRARY IEEE USE IEEE STD LOGIC 1164ALL: USE IEEE STD LOGIC UNSIGNEDALL ENTITY ADDER4BIS-4位二进制并行加法器 PORT(CIN: IN STD LOGIC;-低位进位 A: IN STD LOGIC VECTOR(3 DOWNTO0);-4位加数 B: IN STD LOGIC VECTOR(3 DOWNTO0);-4位被加数 S: OUT STD LOGIC VECTORI3 DOWNTO0);-4位和 CONT: OUT STD LOGIC) 进位输出
第6章 VHDL设计应用实例 2．VHDL源程序 1) 4位二进制并行加法器的源程序ADDER4B.VHD LIBRARY IEEE； USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL； USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL； ENTITY ADDER4B IS --4位二进制并行加法器 PORT(CIN：IN STD_LOGIC； --低位进位 A： IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)； --4位加数 B： IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)； --4位被加数 S： OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)； --4位和 CONT： OUT STD_LOGIC)； --进位输出