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FPGA——4位全加器及3-8译码器的实现

news 来源：原创 2025/9/4 16:42:24

文章目录

  • 一、全加器
    • 1、Verilog实现四位全加器
    • 2、下载测试
  • 二、3-8译码器
    • 1、Verilog实现3-8译码器
    • 2、7段数码管显示3-8译码器
  • 三、总结
  • 四、参考资料

一、全加器

  • 全加器的定义：

    全加器英语名称为full-adder，是用门电路实现两个二进制数相加并求出和的组合线路，称为一位全加器。一位全加器可以处理低位进位，并输出本位加法进位。多个一位全加器进行级联可以得到多位全加器。常用二进制四位全加器74LS283。

  • 一位全加器的真值表：

    在这里插入图片描述

1、Verilog实现四位全加器

  • 创建工程项目

    启动 Quartus II 软件，选择File->New Project Wizard，在出现的界面下先Next，填写工程的路径和名称，然后接着Next，直到出现下面界面并进行相应操作。接着一路Next，直到Finish，完成工程的创建。
    在这里插入图片描述

  • 创建Verilog文件

    在这里插入图片描述

  • 代码实现

    module full_adder4(input[3:0] a,b,input cin,output[3:0] sum,output cout
);assign{cout,sum} = a+b+cin;
endmodule

    保存并编译文件

    在这里插入图片描述

  • RTL电路图

    通过tool->Netlist Viewers->RTL Viewer,查看电路图

    在这里插入图片描述

  • 波形仿真

    创建一个向量波形文件，选择菜单项 File→New->VWF

    在这里插入图片描述

    添加信号

    在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

2、下载测试

下载烧录前需要进行 USB Blaster 驱动，驱动方式为先给ED2-115开发板通电并用包装盒里的 USB 电缆将 PC 的 USB 端口和 DE2-115 开发板的 USB Blaster 连接器连接起来。 再打开控制面板中的设备管理器，找到Altera USB-Blaster，右键更新驱动，手动添加驱动 ，找到 …\quartus\drivers，例如我的位于E:\Quartus_18\quartus\drivers，出现以下界面说明驱动成功。

在这里插入图片描述

  • 芯片引脚配置表

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  • 配置引脚

    使用9个SW作为输入信号，4个LED作为输出信号

    在这里插入图片描述

    设置好接口，编译通过后点击tools->Programmer,进行相关下载烧录操作（前提是已安装好驱动）。

    在这里插入图片描述

  • 测试结果

四位全加器

二、3-8译码器

  • 三八译码器的输入信号有三个，相当于有八个二进制编码可以输入，每个输入都对应着一个输出信号，其真值表如下图所示：

    在这里插入图片描述

1、Verilog实现3-8译码器

创建项目的过程与上类似。

  • 代码实现
module decoder_3_8(a,b,c,out);input a,b,c;output [7:0] out;reg [7:0] out;always @(a,b,c) begincase({a,b,c})3'b000:out=8'b0000_0001;3'b001:out=8'b0000_0010;3'b010:out=8'b0000_0100;3'b011:out=8'b0000_1000;3'b100:out=8'b0001_0000;3'b101:out=8'b0010_0000;3'b110:out=8'b0100_0000;3'b111:out=8'b1000_0000;endcaseend
endmodule

  • RTL电路图

    在这里插入图片描述

  • 波形仿真

    在这里插入图片描述

2、7段数码管显示3-8译码器

  • 芯片引脚表

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  • 配置引脚

    在这里插入图片描述

  • 测试结果

38译码器

三、总结

通过本次实验，学会了使用Verilog语言来实现四位全加器及三八译码器的设计，并下载到DE2-115板子上进行测试，其结果都符合预期。由于是第一次接触到DE2-115，所以实验过程不太熟悉，耗时较多，但相信以后会更加熟练地操作。

四、参考资料

https://blog.csdn.net/qq_42747105/article/details/128610264

https://blog.csdn.net/m0_59161987/article/details/129775428

https://blog.csdn.net/qq_43279579/article/details/115480406

https://blog.csdn.net/qq_52215423/article/details/129754388

https://blog.csdn.net/Pijiojio/article/details/145947896

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