4位元全加器(两个2位元构成)

module top;
  integer ia[3:0],ib[3:0];
  integer icin;
  reg [3:0]a,b;
  reg cin;
  wire cout;
  wire [3:0]sum;

 add_behavioral add4(cout,sum,a,b,cin);

  initial
    begin
      for (ia[0]=0; ia[0]<=1; ia[0] = ia[0]+1)
        begin
          a[0]= ia[0];
          for (ia[1]=0; ia[1]<=1; ia[1] = ia[1]+ 1)
            begin
              a[1] = ia[1];
               for (ia[2]=0; ia[2]<=1; ia[2] = ia[2]+ 1)
                begin
                 a[2] = ia[2];
                  for (ia[3]=0; ia[3]<=1; ia[3] = ia[3]+ 1)
                   begin
                     a[3] = ia[3];
                     for (ib[0]=0; ib[0]<=1; ib[0] = ib[0]+1)
                       begin
                         b[0] = ib[0];
                          for (ib[1]=0; ib[1]<=1; ib[1] = ib[1]+ 1)
                           begin
                             b[1] = ib[1];
                             for (ib[2]=0; ib[2]<=1; ib[2] = ib[2]+1)
                               begin
                                 b[2] = ib[2];
                                  for (ib[3]=0; ib[3]<=1; ib[3] = ib[3]+ 1)
                                     begin
                                      b[3] = ib[3];
                                     for (icin=0; icin<=1; icin = icin + 1)
                                        begin
                                      cin = icin;
                 #1 $display("a[0]=%d a[1]=%d a[2]=%d a[3]=%d b[0]=%d b[1]=%d b[2]=%d b[3]=%d sum[0]=%d sum[1]=%d  sum[2]=%d sum[3]=%d cout=%d cin=%d ",a[0],a[1],a[2],a[3],b[0],b[1],b[2],b[3],sum[0],sum[1],sum[2],sum[3],cout,cin);
                      end
                    end
                  end
                end
             end
          end
       end
     end
   end
 end
endmodule

module  add_behavioral(cout,sum,a,b,cin);
 output [3:0]sum;
 output cout;
 input [3:0] a,b;
 input cin;
 wire t;

add2 a1(t,sum[1:0],a[1:0],b[1:0],cin);
add2 a2(cout,sum[3:2],a[3:2],b[3:2],t);

endmodule

module add2(cout,sum,a,b,cin);
 output [1:0]sum;
 output cout;
 input [1:0] a,b;
 input cin;
 wire t;

add1 a1(t,sum[0],a[0],b[0],cin);
add1 a2(cout,sum[1],a[1],b[1],t);

endmodule

module add1(cout,sum,a,b,cin);
 output cout,sum;
 input a,b,cin;
 wire a,b,cin;
 reg cout,sum;

always @(a or b or cin)
 begin
   cout = (cin & (a^b)) | (a&b);
   sum =  (cin ^(a^b));
 end

endmodule