HDLbits day2 一位全加器逻辑表达式原理 FPGA关于仿真

问题1：一位全加器

assign sum = a ^ b ^ cin;
assign cout = a&b | a&cin | b&cin;

一位全加器，sum为输入加进位位异或（即1的个数为奇数时，sum==1);
cout为cout = a&b | a&cin | b&cin即三个输入至少两个是1时为1。

问题2：加/减法器

减法可以由加法得到，将一个加数取负（二进制形式取反加一）。
这里当输入sub为1时进行减法运算，当sub=0时进行加法运算。一方面，输入b与sub取异或，sub为1时，可以进行取反操作，sub为0时保持不变。另一方面，sub为1时，将其输入作为cin刚好可以完成减法运算中的加一操作，为0时，刚好可以满足加法运算。

module top_module(input [31:0] a,input [31:0] b,input sub,output [31:0] sum
);wire [31:0] in;wire cout,cout1;assign in=b^{32{sub}};add16 add16 ( .a(a[15:0]), .b(in[15:0]),  .cin(sub), .sum(sum[15:0]), .cout(cout) );add16 add161 ( .a(a[31:16]), .b(in[31:16]),  .cin(cout), .sum(sum[31:16]), .cout(cout1) );
endmodule

另外，将位数不一样的两个数进行按位门运算时，不要忘记把位数补足。
assign in=b^{32{sub}};

问题3

1.Procedures：always,initial,task,function
2.For synthesizing hardware, two types of always blocks are relevant:
Combinational: always @(*)
Clocked: always @(posedge clk)
这俩RTL（功能）（前）仿真和门级（后）仿真都一样。

关于仿真

FPGA的仿真可以划分为四类，即代码级仿真、门级仿真、映射后仿真以及布局布线后仿真。其中，代码级仿真，仿真的对象就是原始的、未经加工的HDL代码，这也就是我们通常所说的功能仿真；门级仿真，仿真对象是HDL代码经过综合后的门级网表;而映射后仿真，仿真对象是门级网表经过转换后对应到FPGA上的具体逻辑资源聚类，此时可以得到电路中的门延迟信息文件供仿真时使用；最后，布局布线后仿真，仿真对象是具有位置信息和连线信息的FPGA上逻辑资源聚类，因此可以兼并考虑门延迟与线延迟信息，这也就是我们通常所说的时序仿真。
vivado下就有好多种仿真。

问题4 &是按位与 and是门类型的关键字

nand #10 nd1(a,data,clock,clear);
这说明在模块中引用了一个名为nd1的与非门（nand),输入为data、clock和clear,输出为a,输出与输入的延时为10个单位时间

问题5 关于tb文件中的initial和always的执行顺序

可以认为两者一起执行，并行执行。

问题6 关于always和always@(*)

两者区别是
verilog规定，always@()中的是指该always块内的所有输入信号的变化为敏感列表，也就是仿真时只有当always@()块内的输入信号产生变化，该块内描述的信号才会产生变化，而如果没有@，那就是不用满足特定条件才执行，而是执行完一次后立马执行下一次，一直重复执行。具体不做分析，反正tb不能用@（）。
`timescale 1 ns/1 ps
module tb();
reg a,b,clk;
wire out_always_comb,out_always_ff ;
aa aa(
clk,
a,
b,
out_assign,
out_always_comb,
out_always_ff );

initial begin
a=0; b=0;clk=0;
#1000 $stop;
end
always #10 clk=~clk;
always begin
#10 a=~a;
end
always begin
#20 b=~b;
end
endmodule
前仿真

后仿真直接没法看了

问题7 后仿真（功能仿真）之前最好先Start EDA netlist writer一下