## 1位全加器
用与非门和异或门设计一个1位全加器电路，然后在实验板上实现自己设计的逻辑电路，并验证是否正确。

在将两个多位二进制数相加时，除了最低位以外，每一位都应该考虑来自低位的进位，即将两个对应位的加数和来自低位的进位三个数相加。这种运算称为全加，所用的电路称为全加器。按照二进制加法运算规则，可以得到如下表所示全加器真值表。其中，A、B是两个加数，CI是来自低位的进位，S是相加的和，CO是向高位的进位。将S、CO和A、B、CI的关系写成逻辑表达式则得到：\\ 
 
 S=CI’A’B+CI’AB’+CIA’B’+CIAB=A⊕B⊕CI \\ 
 CO=CI’AB+CIA’B+CI’AB’+CIAB=AB+AC+BC 

{{ ::1位全加器真值表.png?nolink&400 |}} <WRAP centeralign> 1位全加器真值表 </WRAP> \\  

{{ :fulladd.jpg?800 |}}<WRAP centeralign> 使用与非门和异或门构成的逻辑电路 </WRAP>

原理图仿真可以参见[[https://www.eetree.cn/war/circuitjs.html?lang=zh|CircuitJS]]中的1位全加器

### 1. 知识点
  * 熟悉和掌握FPGA开发流程和Lattice Diamond软件使用方法；
  * 通过实验理解基本逻辑门电路；
  * 学习在Verilog HDL语言中实例化基本逻辑单元，用结构化描述电路的方法。

### 2. 使用CircuitJS来仿真

### 3. 原理图

### 4. Verilog代码
1位全加器程序清单adder1.v\\ 
<code verilog>


  module adder1
    (
      input wire a,           //输入的低位进位及两个加数cin、a、b
      input wire b,
      input wire cin,
      output wire sum,        //输出的和与进位
      output wire cout
    );
      wire 		s1,s2,s3;   //定义中间变量
    xor (s1,a,b);                 //调用基本异或门
    xor (sum,s1,cin);
    nand (s2,a,b);		//调用基本与非门
    nand (s3,s1,cin);
    nand  (cout,s2,s3); 
  endmodule
  
  </code>

### 5. 管脚分配

### 6. 功能验证
  - 打开Lattice Diamond，建立工程。
  - 新建Verilog HDL设计文件，并键入设计代码。
  - 综合并分配管脚，将输入信号cin、a、b分配至拨码开关，将输出信号sum、cout分配至板卡上的LED。cin/M7,a/M8,b/M9,sum/N13,cout/M12
  - 构建并输出编程文件，烧写至FPGA的Flash之中。
  - 按下对应按键，观察输出结果。