基于FPGA的4位减法器设计及仿真代码

1. 设计要求：

　　设计一个4位减法器，采用结构化设计。该设计名为sub_4bit，其顶层设计如下图所示，有三个输入量：被减数x[3:0]，减数y[3:0]，低位向本位的借位bin；有两个输出量本位差dif[3:0]，本位向高位的借位bout。数学表达式为：(x + bout) – y – bin = diff

 

2. 设计实现

　　4位减法器由四个全减器构成，1位全减器由两个半减器和1个或门构成，如下图所示。

（1） 半减器：

　　半减器用于计算两个二进制数x和y的剑法，输出结果d和向高位的借位bo，没有考虑低位向本位的借位。

 

（2） 全减器

　　全加器有三个输入量：被减数Ai，减数Bi，低位向本位的借位Ci-1；有两个输出量本位差Si，本位向高位的借位Ci。其真值表如下所示：