HDLBITS笔记五加法器减法器

加法器-减法器可以通过选择负掉其中一个输入来从加法器构建，这相当于反转输入然后加1。最终结果是一个可以执行两个操作的电路：（a + b + 0）和（a + ~b + 1）。

在下面构建加法器-减法器。

为您提供了一个 16 位加法器模块，您需要对其进行两次实例化：

module add16 ( input[15:0] a, input[15:0] b, input cin, output[15:0] sum, output cout );

使用 32 位宽异或栅极，每当 sub 为 1 时反相 b 输入。（这也可以看作是b[31：0]XOXRed，sub复制了32次。看复制操作员.).还要将sub连接到加法器。

分析：图中电路实现的是加法器和减法器的操作。其中减法器为A-B可由A+（~B+1）构成，即直接用补码的形式将B取反然后再加1。当sub为0时，cin置0，进位输入为0，还是进行加法操作；当sub为1时，cin置1，进位输入为1，B取反然后再加1。

错误代码：

错误结果：

由上述结果可知：上述错误的产生均为sub等于1时没有向高位进位而导致的错误。由此可知错误产生在assign sub1=b[31:0]^sub这一行。再通过分析可知：图中电路要实现的是31位的加法器减法器，而上述错误代码只使用了一个sub，而首次输入结果又为0，因此导致该32位加法器减法器只在sub等于0时结果正确。可将代码修改如下：

正确代码：

module top_module(input [31:0] a,input [31:0] b,input sub,output [31:0] sum
);wire [31:0] sub1;wire [15:0] sum1;wire [31:16] sum2;wire c1;assign sub1=b[31:0]^{32{sub}};add16 u1 (.a(a[15:0]),.b(sub1[15:0]),.cin(sub),.sum(sum1),.cout(c1));add16 u2 (.a(a[31:16]),.b(sub1[31:16]),.cin(c1),.sum(sum2));assign sum = {sum2,sum1};
endmodule

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