西南科技大学数字电子技术实验七（4行串行累加器设计及FPGA实现）FPGA部分

一、实验目的

1、掌握基于Verilog语言的diamond工具设计全流程。

2、熟悉、应用Verilog HDL描述数字电路。

3、掌握Verilog HDL的组合和时序逻辑电路的设计方法。

4、掌握“小脚丫”开发板的使用方法。

二、实验原理

三、程序清单（每条语句必须包括注释或在开发窗口注释后截图）

逻辑代码：

module total_sum

(

input wire rst,y,k,

output wire sum,

output reg[3:0]led

);

wire e,f,s,q;

reg h;

assign f=y;

assign s=e^f^q;

assign sum=s;

always@(negedge k or negedge rst)

????? if(!rst)

??????????? begin

??????????? h<=1'b0;

??????????? led[3:0]<=4'b0000;

??????????? end

????? else if(!k)

??????????? begin

??????????? h<=e&f&(~q)|(e|f)&q;

??????????? led[3]<=s;

??????????? led[2]<=led[3];

??????????? led[1]<=led[2];

??????????? led[0]<=led[1];

??????????? end

????? assign e=led[0];

????? assign q=h;

endmodule

四、综合、管脚分配、生成输出文件、下载（所有步骤截图）

综合：

管脚分配：

小脚丫已被收回，无法进行文件传输

五、仿真程序清单、波形（波形截图必做，截图！）

仿真程序清单：

`timescale 1ns/1ns

module total_sum_tb;

reg rst;//复位键

reg k;//开关

reg y;//输入的数据

wire [3:0] led;//小灯

wire sum;

initial??? //开始

?????? begin//对一些参数初始化

?????? #10 rst=1; k=1;

?????? #10 rst=0;???? //复位

?????? #10 rst=1;y=1;

?????? #10 k=0;??? //在k=1时输入1，并在k=0时运算

?????? #10 k=1;y=1;

?????? #10 k=0; //在k=1时输入0，并在k=0时运算

?????? #10 k=1;y=1;

?????? #10 k=0; //在k=1时输入1，并在k=0时运算

?????? #10 k=1;y=1;

?????? #10 k=0; //在k=1时输入0，并在k=0时运算

?????? #10 k=1;y=1;

?????? #10 k=0; //在k=1时输入1，并在k=0时运算

?????? #10 k=1;y=1;

?????? #10 k=0; //在k=1时输入1，并在k=0时运算

?????? #10 k=1;y=1;

?????? #10 k=0; //在k=1时输入0，并在k=0时运算

?????? #10 k=1;y=1;

?????? #10 k=0; //在k=1时输入0，并在k=0时运算

?????? end

total_sum u1

(

?????? .k(k),//开关

?????? .rst(rst),//复位

?????? .y(y),//输入

?????? .sum(sum),//观察输出

?????? .led (led)//小灯

);

Endmodule

波形图：

六、思考与体会

通过本次实验，我进一步理解了用Verilog语言对FPGA进行了编程的过程与其所需要注意的一些要点，能自己设计出四位串行累加器，并且用FPGA实现了本次实验的内容，经过验证，与仿真结果一致，满足累加器的基本功能，做实验设计时,应该按步骤设计，首先列真值表，根据真值表列出逻辑函数表达式并化简，再根据化简了的逻辑表达式画出逻辑电路图，选择适当的电路芯片合理布线设计实验线路，最后根据路线写代码。在实验练习的巩固下，我对相关的理论知识有了更深刻的记忆和运用。