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1、四位二进制数的可控加法实验报告1、 实验目的。1. 了解四位二进制数运算的基本原理,制定设计方案。2. 利用ISE软件进行可编程逻辑器件设计,完成逻辑仿真功能。3. 使用编译器将设计实现,下载到BASYS2实验板上进行调试和验证所设计的四位二进制数的运算。二、实验器材。1. Pentium计算机一台；2. BASYS2 实验板一只；三、实验方案。 1.基本功能。 实现了两个四位二进制数的加减法运算,能够在输出端得出结果. 2.清零功能。 利用一个微动开关，在逻辑程序中表示出当按下微动开关后两个操作数都 变为零。再调用以前的加法程序，即可实现输出结果清零。 3.用数码管显示。 编写程序，将数值转
2、换为七段显示器显示。将运算结果输送到数码管中。值得注意的是四个数码管要显示不同的数字，就需要利用到人的视觉误差，做一些短暂的延时。 4.溢出显示。本实验中，设计的是一个无符号数加减法器，因而其共有两种溢出情况一，减法时，减数大于被减数，针对这种情况可以利用比较大小进行溢出判断；二，加法时，被操作数之和大于15。判断进位，如果进位为1则显示溢出， 若反之，则不显示。四、实验原理图。 5、 实验模块说明及部分代码。 1.add1部分。将输入的两个操作数相加并判断大小。相加结果放在led中，进位放在carry中。 led0=num10num20;carry0=num10&num20;led1=num
3、11num21carry0;carry1=(num11&num21)|(carry0&(num11num21);led2=num12num22carry1;carry2=(num12&num22)|(carry1&(num12num22);led3=num13num23carry2;if(add)begincarry3=(num13&num23)|(carry2&(num13num23);endif(sub)beginif(compare)carry3=1;elsecarry3=(num13&num23)|(carry2&(num13num23)&(sub); 2.seg7ment。输入数值，
4、用七段显示器进行显示。 case (num) 0:a_to_g=7b0000001; 1:a_to_g=7b1001111; hE:a_to_g=7b0110000; 3.AA部分（主模块）。实现其余功能，包括判断溢出，清零，输送显示等。 清零： if (clr)begin num11=4b0000;num22=4b0000; 溢出判断： if(carry3) begin an1=4b0001; num=hE;6、 实验中的问题及解决办法。 1.利用微动开关输入时如果利用if(x)和if(x)来判断，按下去能显示正确结果，抬起来就会出错。这是由于微动开关按下去是1，抬起来是0造成的。利用几个并
5、列的if语句对不同变量进行判断可以解决此问题，如：if (sub)beginnum11=sw1; num22=sw2+4b0001; end if (add)beginnum11=sw1; num22=sw2; end if (clr)begin num11=4b0000;num22=4b0000;2. 数码管显示，理论上若四个都被触动则会显示相同的数值，所以可每次触动一个，循环显示，利用人的视觉误差产生四个显示不同数值的效果。3.一个变量在多个always块中被赋值会出错。 解决办法：尽量将所有的判断条件都放在一个always里面 7、 实验心得体会。1.当完全不熟悉一种编程语言时，适当参考
6、示例代码是非常必要的。在完成数码管显示过程中，我开始按照自己的思路编写代码，但不仅出错，而且代码冗长复杂。后来我参考了课上老师给的示例代码，最终理清了思路。2.在调试程序时，上板测验的过程中一点要耐心并细心，如果不知道到底哪里出错，可以先将一部分代码注释，一点一点排除错误。3.实验过程中可以先做基础，在一点点的添加拓展内容，但需要我们理清每个模块的作用和相互之间的联系。4.通过这次实验我还明白，一门编程语言的学习不能只看书本上的知识，而应该在学习的基础上多多应用，我之前从来没有接触过verilog，但通过这几天的不断摸索，已经对verilog有了相当一部分的了解，我想后续的学习过程，也应该多以实践为主。5.最后非常感谢实验前老师的耐心讲解。
