实现16位补码加减运算

以下是一个完整的Verilog代码示例，可以实现16位补码加减运算：

module add_sub(
    input [15:0] a,
    input [15:0] b,
    input sub,
    output [15:0] result,
    output overflow
);

reg [15:0] b_neg;
wire [16:0] sum;

assign b_neg = ~b + 1;

assign sum = {1'b0, a} + ({sub, b_neg} & 16'hFFFF);

assign result = sum[15:0];
assign overflow = (sum[16] != sum[15]);

endmodule

该电路同样接受两个 16 位补码数，以及一个控制信号 `sub` 用于选择加法或减法运算。其中，`b_neg` 表示 `b` 的补码的取反加一，`sum` 表示加减法的结果，`result` 表示最终的结果，`overflow` 表示是否发生了溢出。

在上述代码中，使用了 Verilog 的位运算和拼接操作来实现计算。具体的实现方式如下：

- `assign b_neg = ~b + 1;`：将 `b` 按位取反并加一，得到其补码 `b_neg`。
- `assign sum = {1'b0, a} + ({sub, b_neg} & 16'hFFFF);`：将 `a` 和 `b_neg` 进行加减法运算，并将结果与 16 位全 1 进行按位与操作，以确保结果为 16 位补码。同时，在 `a` 的最高位添加一个 0，以免在加法时产生进位。
- `assign result = sum[15:0];`：将 `sum` 的低 16 位作为最终结果输出。
- `assign overflow = (sum[16] != sum[15]);`：如果 `sum` 的最高位（即符号位）与次高位不同，则表示发生了溢出。

需要注意的是，上述代码中的加减法均采用了补码方式，因此不需要进行符号判断。同时，在实际应用中，还需要考虑对控制信号 `sub` 的处理（例如，将其与其它控制信号一起传入模块中）。