减法器中也有类似于半减器、全减器、串行借位减法器之类的，但是为了实现简单和复用代码，计划采用加法器来实现减法器。

无符号加法器

如果两个数都是无符号的，那么可以直接相加，需要有一位作为进位。

有符号加法器

以4bit有符号数为例

• 大于等于0的数的情况同无符号数一致，最高位保持为0

• 负数与正数相加，负数的绝对值大于正数
  例如-8+7=1000+0111=01111，计算结果错误（符号位舍去后无误）
  负数的绝对值等于正数
  -7+7=1001+0111=0=10000，计算结果错误（进位舍去后无误）
  负数的绝对值小于正数
  -6+7=1010+0111=0=10001，计算结果错误（进位舍去后无误）

  若是保持输出为4位，则输出结果无误，但是为了兼容无符号加法器，不能舍去。

  处理思路是进行扩位。将4bit扩大到5bit，进位丢弃
  -8+7=11000+00111=11111 correct
  -7+7=11001+00111=00000 correct
  -6+7=11010+00111=00001 correct
  丢掉进位以后，最高位就是符号位。看似数据的范围变小了，但是本来结果就需要5位表达，所以在相加之前扩位对结果没有影响。

• 负数与负数相加
  -8+(-8)=11000+11000=10000
  -8+(-7)=11000+11001=10001
  结果完全正确。

有符号减法器

继承上面的思想，再运算之前先进行扩位，即，复制最高位

• 正数减去正数
  7-6=7+(-6)=00111+11010=00001
  可以看到转换为正数加上负数以后，计算十分简单

  问题是如何进行转换
  6=00110 取反11001 加一11010，似乎没问题
  7=00111 取反11000 加一11001，也没毛病

• 正数减去负数
  7-(-8)=7+8=00111+01000=01111

  问题是如何进行转换
  -8=11000 取反00111 加一01000，没毛病
  -7=11001 取反00110 加一00111，没毛病

  加一的操作可以当做进位

• 负数减去负数
  -8-(-8)=-8+8=11000+01000=00000
  -8-(-7)=-8+7=11000+00111=11111
  -7-(-8)=-7+8=11001+01000=00001
  么得问题

• 负数减去正数
  -8-7=-8+(-7)=11000+11001=10001
  -8-8=-8+(-8)=11000+11000=10000
  -6-7=-6+(-7)=11010+11001=10011
  么得问题

  所有情况都已经推理完毕，下面就是代码部分了

  上面废话太多。事实上，因为有符号加法器是完全没有问题的，所以只要能够顺利把减法运算换成加法运算就成功了一半。需要注意的是极端情况的-8，因为运算中没有加8的情况

加减法器

基于串行进位加法器https://blog.csdn.net/I_LOVE_MCU/article/details/126196302
超前进位加法器目前不支持任意位数

module adder_substractor #(
	parameter WIDTH = 4
)(
	input [WIDTH-1:0] 	in1,
	input [WIDTH-1:0] 	in2,
	input 				add_sub,
	output	[WIDTH:0]	sum
);
wire [WIDTH:0] in1_exp;
wire [WIDTH:0] in2_exp;
wire cin;

assign in1_exp = {in1[WIDTH-1], in1};
assign in2_exp = add_sub? {in2[WIDTH-1], in2}: ~{in2[WIDTH-1], in2};
assign cin = ~add_sub;

// 因为对输入进行了扩位,所以WIDTH需要加1，在输出的时候会被截位，但对结果无影响
serial_adder #(
    .WIDTH ( WIDTH+1 ))	
 u_lookahead_carry_adder (
    .in1                     ( in1_exp   ),
    .in2                     ( in2_exp   ),
    .cin                     ( cin   ),

    .sum                     ( sum   )
);

endmodule


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TB

 `timescale  1ns / 1ps

module tb_adder_substractor;

// adder_substractor Parameters
parameter PERIOD = 10;
parameter WIDTH  = 4;

// adder_substractor Inputs
reg   [WIDTH-1:0]  in1                     = 0 ;
reg   [WIDTH-1:0]  in2                     = 0 ;
reg   add_sub                              = 0 ;

// adder_substractor Outputs
wire  [WIDTH:0]  sum                       ;


// initial
// begin
//     forever #(PERIOD/2)  clk=~clk;
// end

// initial
// begin
//     #(PERIOD*2) rst_n  =  1;
// end

adder_substractor #(
    .WIDTH ( WIDTH ))
 u_adder_substractor (
    .in1                     ( in1      [WIDTH-1:0] ),
    .in2                     ( in2      [WIDTH-1:0] ),
    .add_sub                 ( add_sub              ),

    .sum                     ( sum      [WIDTH:0]   )
);

initial
begin
	in1 = -7;
	in2 = -7;
	add_sub = 1;
	#10;
	in1 = -7;
	in2 = -7;
	add_sub = 0;
	#10;
	in1 = -7;
	in2 = 8;
	add_sub = 0;
	#10;
	in1 = -7;
	in2 = 8;
	add_sub = 1;
	#10;
	in1 = 8;
	in2 = 8;
	add_sub = 0;
	#10;
	in1 = 8;
	in2 = 8;
	add_sub = 1;
	#10;
	in1 = 8;
	in2 = -7;
	add_sub = 0;
	#10;
	in1 = 8;
	in2 = -7;
	add_sub = 1;
	#10;

    // $finish;
end

endmodule
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Reference

浮点数的加减法器
https://www.cnblogs.com/mikewolf2002/p/10095995.html