4비트,16비트 가산기에 관한 문제(계층설계)

Q: 수업듣는 학생의 질문

1. half-adder

module half_adder (S, C, x, y); 

output S, C;

input x, y;

xor (S, x, y);

and (C, x, y);

endmodule

2.  full-adder

module full_adder (S, C, x, y, z); 

output S, C;

input x, y, z;

wire S1, D1, D2;

half_adder HA1 (S1, D1, x, y); 

half_adder HA2 (S, D2, S1, z);

or G1 (C, D2, D1);

endmodule

 

3. 4bit ripple carry adder

 

module ripple_carry_4_bit_adder (output [3:0] S, output C4, input [3:0] A, B, input C0); 

wire C1, C2, C3; 

 

full_adder FA0 (S[0], C1, A[0], B[0], C0),

FA1 (S[1], C2, A[1], B[1], C1),

FA2 (S[2], C3, A[2], B[2], C2),

FA3 (S[3], C4, A[3], B[3], C3);

endmodule

 

4. 16bit ripple carry adder

 

module fulla16 (sum, c_out, a, b, c_in);

output [15:0] sum;

output c_out;

input [15:0] a;

input [15:0] b;

input c_in; 

wire c0,c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7,c8,c9,c10,c11,c12,c13,c14;

 

full_adder fa0(sum[0], c0,a[0], b[0], c_in);

full_adder fa1(sum[1], c1,a[1], b[1], c0);

full_adder fa2(sum[2], c2,a[2], b[2], c1);

full_adder fa3(sum[3],c3,a[3], b[3], c2);

full_adder fa4(sum[4],c4,a[4], b[4], c3);

full_adder fa5(sum[5],c5,a[5], b[5], c4);

full_adder fa6(sum[6],c6,a[6], b[6], c5);

full_adder fa7(sum[7],c7,a[7], b[7], c6);

full_adder fa8(sum[8],c8,a[8], b[8], c7);

full_adder fa9(sum[9],c9,a[9], b[9], c8);

full_adder fa10(sum[10],c10,a[10], b[10],c9);

full_adder fa11(sum[11],c11,a[11], b[11], c10);

full_adder fa12(sum[12],c12,a[12], b[12], c11);

full_adder fa13(sum[13],c12,a[13], b[13], c12);

full_adder fa14(sum[14],c12,a[14], b[14], c13);

full_adder fa15(sum[15],c12,a[15], b[15], c14);

endmodule

 

16bit adder simulation results

4bit adder simulation results

 

 

Answers:

위와 같이 질문을 받았다.

얼핏보면 코드에 전혀 문제 없고 test bench에 의심이 갔다.

그러나 자세히 4bit ripple carry adder 코드를 보면 계층설계를 하였는데

계층모듈은 보이지 않는다.

 

그러므로 결과 이상한 부분은 계층설계를 잘 못 사용한 것이 원인이다.