加法器 2、
In this exercise, you will create a circuit with two levels of hierarchy. Your top_module will instantiate two copies of add16 (provided), each of which will instantiate 16 copies of add1 (which you must write). Thus, you must write two modules: top_module and add1. 在本练习中，你将创建一个具有两层层次结构的电路。你的top_module将实例化两个add16（已提供），每个16位加法器又会实例化16个add1（你需要自行编写）。因此，你必须编写两个模块：top_module和add1。
Like module_add, you are given a module add16 that performs a 16-bit addition. You must instantiate two of them to create a 32-bit adder. One add16 module computes the lower 16 bits of the addition result, while the second add16 module computes the upper 16 bits of the result. Your 32-bit adder does not need to handle carry-in (assume 0) or carry-out (ignored). 与module_add类似，你会得到一个执行16位加法的add16模块。你需要实例化其中两个来构建一个32位加法器。一个add16模块计算加法结果的低16位，而第二个add16模块计算结果的高16位。你的32位加法器无需处理进位输入（假定为0）或进位输出（忽略不计）。
Connect the add16 modules together as shown in the diagram below. The provided module add16 has the following declaration: 按照下图所示将add16模块相互连接。所提供的模块add16的声明如下：
Within each add16, 16 full adders (module add1, not provided) are instantiated to actually perform the addition. You must write the full adder module that has the following declaration: 在每个add16中，会实例化16个全加器（模块add1，未提供）来实际执行加法运算。你需要编写具有以下声明的全加器模块：
Recall that a full adder computes the sum and carry-out of a+b+cin. 回想一下，全加器用于计算 a+b+cin 的和与进位输出。
In summary, there are three modules in this design: 总而言之，本设计包含三个模块：
If your submission is missing a module add1, you will get an error message that says Error (12006): Node instance "user_fadd[0].a1" instantiates undefined entity "add1". 如果你的提交缺少一个module add1，你将收到一条显示Error (12006): Node instance "user_fadd[0].a1" instantiates undefined entity "add1"的错误信息。
Module Declaration
Write your solution here
Solution
sum是和位 cout是进位位
assign sum = a^b^cin;
- 异或运算
^就是模 2 加法：0^0=0, 0^1=1, 1^0=1, 1^1=0。 - 三个数按位模 2 加等价于
(a ^ b) ^ cin。 - 真值表验证：输入奇数个 1 时
sum=1，偶数个 1 时sum=0，这正是加法结果的 LSB。
assign cout = a&b|a&cin|b&cin;
a & b：a 与 b 同时为 1 → 必然进位。a & cin：a 与进位同时为 1 → 进位。b & cin：b 与进位同时为 1 → 进位。
module top_module (
input [31:0] a ,
input [31:0] b ,
output [31:0] sum
);
wire cout_cin;
add16 u_add16_1(
.a (a[15:0]),
.b (b[15:0]),
.cin (1'b0),
.sum (sum[15:0]),
.cout (cout_cin)
);
add16 u_add16_2(
.a (a[31:16]),
.b (b[31:16]),
.cin (cout_cin),
.sum (sum[31:16]),
.cout ()
);
endmodule
module add1 (
input a ,
input b ,
input cin ,
output sum ,
output cout
);
assign sum = a^b^cin;
assign cout = a&b | a&cin | b&cin;
endmodule贡献者
dz13718198068