Question

write gate level 16bit carry look ahead adder in verilog without any assign and always in the code.

Answer 1

module cla(input [15:0]a,b,input cin,output [15:0]s,output c15
);

wire p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9,p10,p11,p12,p13,p14,p15,
c0,c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7,c8,c9,c10,c11,c12,c13,c14, g0,g1,g2,g3,g4,g5,g6,g7,g8,g9,g10,g11,g12,g13,g14,g15;

wire i0,i1,i2,i3,i4,i5,i6,i7,i8,i9,i10,i11,i12,i13,i14,i15,i16,i17,i18,i19,i20,i21,i22,i23,i24,i25,

i26,i27,i28,i29,i30,i31,i32,i33,i34,i35,i36,i37,i38,i39
,i40,i41,i42,i43,i44,i45,i46,i47,i48,i49
,i50,i51,i52,i53,i54,i55,i56,i57,i58,i59
,i60,i61,i62,i63,i64,i65,i66,i67,i68,i69
,i70,i71,i72,i73,i74,i75,i76,i77,i78,i79
,i80,i81,i82,i83,i84,i85,i86,i87,i88,i89;

wire j0,j1,j2,j3,j4,j5,j6,j7,j8,j9,j10,j11,j12,j13;
wire k0,k1,k2,k3,k4,k5,k6,k7,k8,k9,k10,k11,k12,k13,k14;
wire l0,l1,l2,l3,l4,l5,l6,l7,l8,l9,l10,l11,l12,l13,l14,l15;

//propagate calculation
xor(p0,a[0],b[0]);
xor(p1,a[1],b[1]);
xor(p2,a[2],b[2]);
xor(p3,a[3],b[3]);
xor(p4,a[4],b[4]);
xor(p5,a[5],b[5]);
xor(p6,a[6],b[6]);
xor(p7,a[7],b[7]);
xor(p8,a[8],b[8]);
xor(p9,a[9],b[9]);
xor(p10,a[10],b[10]);
xor(p11,a[11],b[11]);
xor(p12,a[12],b[12]);
xor(p13,a[13],b[13]);
xor(p14,a[14],b[14]);
xor(p15,a[15],b[15]);

//generate calculation

and(g0,a[0],b[0]);
and(g1,a[1],b[1]);
and(g2,a[2],b[2]);
and(g3,a[3],b[3]);
and(g4,a[4],b[4]);
and(g5,a[5],b[5]);
and(g6,a[6],b[6]);
and(g7,a[7],b[7]);
and(g8,a[8],b[8]);
and(g9,a[9],b[9]);
and(g10,a[10],b[10]);
and(g11,a[11],b[11]);
and(g12,a[12],b[12]);
and(g13,a[13],b[13]);
and(g14,a[14],b[14]);
and(g15,a[15],b[15]);

//carrys calculation

and(i0,p0,cin);
or(c0,i0,g0);

and(i1,p1,p0,cin);
and(i2,p1,g0);
or(c1,i1,i2,g1);

and(i3,p2,p1,p0,cin);
and(i4,p2,p1,g0);
and(i5,p2,g1);
or(c2,i3,i4,i5,g2);

and(i6,p3,p2,p1,p0,cin);
and(i7,p3,p2,p1,g0);
and(i8,p3,p2,g1);
and(i9,p3,g2);
or(c3,i6,i7,i8,i9,g3);

and(i10,p4,p3,p2,p1,p0,cin);
and(i11,p4,p3,p2,p1,g0);
and(i12,p4,p3,p2,g1);
and(i13,p4,p3,g2);
and(i14,p4,g3);
or(c4,i10,i11,i12,i13,i14,g4);

and(i15,p5,p4,p3,p2,p1,p0,cin);
and(i16,p5,p4,p3,p2,p1,g0);
and(i17,p4,p3,p2,p5,g1);
and(i18,p4,p3,p5,g2);
and(i19,p4,p5,g3);
and(i20,p5,g4);
or(c5,i15,i16,i17,i18,i19,i20,g5);
and(i21,p6,p5,p4,p3,p2,p1,p0,cin);
and(i22,p5,p4,p3,p2,p1,p6,g0);
and(i23,p5,p4,p3,p2,p6,g1);
and(i24,p4,p3,p6,p5,g2);
and(i25,p4,p6,p5,g3);
and(i26,p6,p5,g4);
and(i27,p6,g5);
or(c6,i21,i22,i23,i24,i25,i26,i27,g6);

and(i28,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p0,cin);
and(i29,p6,p5,p4,p3,p2,p1,p7,g0);
and(i30,p5,p4,p3,p2,p7,p6,g1);
and(i31,p5,p4,p3,p7,p6,g2);
and(i32,p4,p7,p6,p5,g3);
and(i33,p7,p6,p5,g4);
and(i34,p6,p7,g5);
and(i35,p7,g6);
or(c7,i28,i29,i30,i31,i32,i33,i34,i35,g7);

and(i36,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p0,cin);
and(i37,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p8,g0);
and(i38,p6,p5,p4,p3,p2,p8,p7,g1);
and(i39,p5,p4,p3,p8,p7,p6,g2);
and(i40,p5,p4,p8,p7,p6,g3);
and(i41,p8,p7,p6,p5,g4);
and(i42,p7,p6,p8,g5);
and(i43,p8,p7,g6);
and(i44,p8,g7);
or(c8,i36,i37,i38,i39,i40,i41,i42,i43,i44,g8);

and(i45,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p0,cin);
and(i46,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p9,g0);
and(i47,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p9,p8,g1);
and(i48,p6,p5,p4,p3,p9,p8,p7,g2);
and(i49,p5,p4,p9,p8,p7,p6,g3);
and(i50,p5,p9,p8,p7,p6,g4);
and(i51,p8,p7,p6,p9,g5);
and(i52,p7,p9,p8,g6);
and(i53,p8,p9,g7);
and(i54,p9,g8);
or(c9,i45,i46,i47,i48,i49,i50,i51,i52,i53,i54,g9);

and(i55,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p0,cin);
and(i56,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p9,g0);
and(i57,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p10,p9,g1);
and(i58,p6,p7,p5,p4,p3,p10,p9,p8,g2);
and(i59,p6,p5,p4,p10,p9,p8,p7,g3);
and(i60,p5,p10,p9,p8,p7,p6,g4);
and(i61,p10,p9,p8,p7,p6,g5);
and(i62,p8,p7,p10,p9,g6);
and(i63,p10,p9,p8,g7);
and(i64,p10,p9,g8);
and(i65,p10,g9);
or(c10,i55,i56,i57,i58,i59,i60,i61,i62,i63,i64,i65,g10);

and(i65,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p0,cin);
and(i66,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p11,g0);
and(i67,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p11,p9,g1);
and(i68,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p11,p10,p9,g2);
and(i69,p6,p7,p5,p4,p11,p10,p9,p8,g3);
and(i70,p6,p5,p11,p10,p9,p8,p7,g4);
and(i71,p11,p10,p9,p8,p7,p6,g5);
and(i72,p10,p9,p8,p7,p11,g6);
and(i73,p8,p11,p10,p9,g7);
and(i74,p10,p9,p11,g8);
and(i75,p10,p11,g9);
and(i76,p11,g10);
or(c11,i65,i66,i67,i68,i69,i70,i71,i72,i73,i74,i75,i76,g11);

and(i77,p12,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p0,cin);
and(i78,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p12,g0);
and(i79,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p12,p11,g1);
and(i80,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p12,p11,p9,g2);
and(i81,p8,p6,p7,p5,p4,p12,p11,p10,p9,g3);
and(i82,p6,p7,p5,p12,p11,p10,p9,p8,g4);
and(i83,p6,p12,p11,p10,p9,p8,p7,g5);
and(i84,p11,p10,p9,p8,p7,p12,g6);
and(i85,p10,p9,p8,p12,p11,g7);
and(i86,p12,p11,p10,p9,g8);
and(i87,p10,p12,p11,g9);
and(i88,p12,p11,g10);
and(i89,p12,g11);
or(c12,i77,i78,i79,i80,i81,i82,i83,i84,i85,i86,i87,i88,i89,g12);

and(j0,p12,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p0,cin);
and(j1,p12,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p13,g0);
and(j2,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p13,p12,g1);
and(j3,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p13,p12,p11,g2);
and(j4,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p13,p12,p11,p9,g3);
and(j5,p8,p6,p7,p5,p13,p12,p11,p10,p9,g4);
and(j6,p6,p7,p13,p12,p11,p10,p9,p8,g5);
and(j7,p13,p12,p11,p10,p9,p8,p7,g6);
and(j8,p11,p10,p9,p8,p13,p12,g7);
and(j9,p10,p9,p13,p12,p11,g8);
and(j10,p12,p11,p10,p13,g9);
and(j11,p13,p12,p11,g10);
and(j12,p12,p13,g11);
and(j13,p13,g12);
or(c13,j0,j1,j2,j3,j4,j5,j6,j7,j8,j9,j10,j11,j12,j13,g13);

and(k14,p12,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p0,cin);
and(k0,p12,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p14,g0);
and(k1,p12,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p14,p13,g1);
and(k2,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p14,p13,p12,g2);
and(k3,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p14,p13,p12,p11,g3);
and(k4,p9,p8,p6,p7,p5,p14,p13,p12,p11,p9,g4);
and(k5,p8,p6,p7,p14,p13,p12,p11,p10,p9,g5);
and(k6,p14,p7,p13,p12,p11,p10,p9,p8,g6);
and(k7,p13,p12,p11,p10,p9,p8,p14,g7);
and(k8,p11,p10,p9,p14,p13,p12,g8);
and(k9,p10,p14,p13,p12,p11,g9);
and(k10,p12,p11,p14,p13,g10);
and(k11,p13,p12,p14,g11);
and(k12,p14,p13,g12);
and(k13,p14,g13);
or(c14,k0,k1,k2,k3,k4,k5,k6,k7,k8,k9,k10,k11,k12,k13,k14,g14);

and(l15,p12,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p0,cin);
and(l14,p12,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p1,p15,g0);
and(l0,p12,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p2,p15,p14,g1);
and(l1,p12,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p3,p15,p14,p13,g2);
and(l2,p11,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p4,p15,p14,p13,p12,g3);
and(l3,p10,p9,p8,p6,p7,p5,p15,p14,p13,p12,p11,g4);
and(l4,p9,p8,p6,p7,p15,p14,p13,p12,p11,p9,g5);
and(l5,p8,p15,p7,p14,p13,p12,p11,p10,p9,g6);
and(l6,p14,p15,p13,p12,p11,p10,p9,p8,g7);
and(l7,p13,p12,p11,p10,p9,p15,p14,g8);
and(l8,p11,p10,p15,p14,p13,p12,g9);
and(l9,p15,p14,p13,p12,p11,g10);
and(l10,p12,p15,p14,p13,g11);
and(l11,p13,p15,p14,g12);
and(l12,p14,p15,g13);
and(l13,p15,g14);
or(c15,l0,l1,l2,l3,l4,l5,l6,l7,l8,l9,l10,l11,l12,l13,l14,l15,g14);

//sum calculation

xor(s[0],a[0],b[0],cin);
xor(s[1],a[1],b[1],c0);
xor(s[2],a[2],b[2],c1);
xor(s[3],a[3],b[3],c2);
xor(s[4],a[4],b[4],c3);
xor(s[5],a[5],b[5],c4);
xor(s[6],a[6],b[6],c5);
xor(s[7],a[7],b[7],c6);
xor(s[8],a[8],b[8],c7);
xor(s[9],a[9],b[9],c8);
xor(s[10],a[10],b[10],c9);
xor(s[11],a[11],b[11],c10);
xor(s[12],a[12],b[12],c11);
xor(s[13],a[13],b[13],c12);
xor(s[14],a[14],b[14],c13);
xor(s[15],a[15],b[15],c14);

endmodule