实验报告四位全加器的实现

1、实验一 四位全加器的实现一、 实验目的1、 掌握Quartus9.0图形编辑输入法2、 掌握Quartus环境下文件的编译、仿真及下载方法3、 了解VHDL语言的设计流程4、 掌握quartus环境下VHDL的使用方法二、 实验内容1、用图形/原理图法实现4位全加器。2、用VHDL语言实现4位全加器，必须使用元件例化。3、仿真并通过。3、下载到实验板，并验收三、 实验步骤1、 图形编辑发设计4位加法器（1） 新建图形文件，设计一位全加器，逻辑电路图如下图（图1-1）所示。图1-1（2） 将设计好的一位全加器进行例化，操作为fileàCreate/UpdateàCreate

2、symbol files for currentfile，完成此操作后会在元器件符号表里找到刚刚做好的一位全加器。（3） 再新建一个图形文件，用四个已经做好的一位全加器级联成一个四位全加器，其逻辑原理图如图1-2所示。编辑好后保存文件，在文件列表里找到该文件，右键àSet as Top-level Entity，将其设置为顶层文件，点击编译按钮就行编译。图1-2（4） 新建波形文件，赋予每个输入端口某种输入信号，保存波形文件，进行功能仿真，观察输出端波形与输入信号关系是否正确。若不正确，查找问题所在并解决问题；若正确，则进行管脚分配，分配完毕后再编译一次使分配生效，连接DE2开发板到

3、电脑，将文件下载到开发板进行验证。2、 用VHDL语言设计4位加法器（1） 新建一个VHDL源文件，文件名为adder1.vhd，使用VHDL实现一位全加器，其VHDL代码如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY adde1r ISPORT(A,B,Ci:IN STD_LOGIC;S,Co:OUT STD_LOGIC);END adder1;ARCHITECTURE qadder OF adder1 ISBEGINPROCESS(A,B,Ci)VARIABLE n1,n2,n3:STD_LOGIC;BEGINn1:=A AND B;n

4、2:=A XOR B;n3:=Ci AND n2;Co<=n3 OR n1;S<=n2 XOR Ci;END PROCESS;END qadder;（2） 再新建一个VHDL源文件，命名为adder4.vhd，在这里将adder一位全加器例化并使用它，做成四位全加器，代码如下：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity adder4 isport(A,B:in std_logic_vector(3 downto 0); S:out std_logic_vector(3 downto 0);Co:out std_logic;Ci:i

5、n std_logic);end adder4;architecture adder_4 of adder4 iscomponent adderport(A:in std_logic; B:in std_logic; Ci:in std_logic; Co:out std_logic; S:out std_logic); end component;signal c1,c2,c3:std_logic;beginu1:adder port map(A(0),B(0),Ci,c1,S(0);u2:adder port map(A(1),B(1),c1,c2,S(1); u3:adder port map(A(2),B(2),c2,c3,S(2); u4:adder port map(A(3),B(3),c3,Co,S(3);end adder_4;（3） 保存文件后将adder4设置为顶层文件并编译，编译通过后按照与图形编辑发一样的仿真、管脚分配方式进行操作，最后下载到开发板验证四、 实验现象两种方式实现的四位加法器下载到DE2开发板后都可正常工作，其中使用SW0作为低位的进位，SW41作为数据B，SW85作为数据A，LDG30作为输出的结果，LEDG4作为输出的进位。当SW41闭合 SW85和SW0断开时，只有LED