解释一下下面的代码“module Calibration( input i_clk , input i_rst , input signed[9:0] i_an , input signed[9:0] i_bn , input i_sample_valid, input [9:0] i_sample_ADC , output o_T_valid , output signed[13:0] o_T ); reg signed[13:0] r_T = 14'sd0; reg r_T_valid = 1'b0 ; wire signed[10:0] w_sample_ADC = {1'b0,i_sample_ADC}; always @(posedge i_clk)begin if(i_rst)begin r_T <= 12'sd0; r_T_valid <= 1'b0; end else if(i_sample_valid)begin r_T <= w_sample_ADC*i_an + i_bn; r_T_valid <= 1'b1; end else r_T_valid <= 1'b0; end assign o_T_valid = r_T_valid; assign o_T = r_T[13:4] ; endmodule”

时间: 2024-02-14 17:18:40 浏览: 23
这是一个Verilog模块,用于执行温度校准。该模块包含以下输入和输出: 输入: - i_clk:时钟信号 - i_rst:复位信号 - i_an:输入信号,有符号的10位数字,用于乘以ADC采样值 - i_bn:输入信号,有符号的10位数字,用于加上ADC采样值 - i_sample_valid:输入信号,表示采样值的有效性 - i_sample_ADC:输入信号,ADC采样值,10位数字 输出: - o_T_valid:输出信号,表示温度值的有效性 - o_T:输出信号,表示温度值,有符号14位数字 模块的行为如下: - 在时钟上升沿的时候,如果复位信号为1,则将温度值和有效性重置为0。 - 在采样值有效并且没有复位的情况下,将采样值乘以i_an并加上i_bn,得到一个温度值,并将其存储在寄存器r_T中。 - 在采样值无效或复位为1的情况下,将温度值的有效性设置为0。 - 最后,将寄存器中的温度值和其有效性赋值给输出信号o_T和o_T_valid。
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改进这串代码“module Calibration( input i_clk , input i_rst , input signed[7:0] i_an , input signed[7:0] i_bn , input i_sample_valid, input [7:0] i_sample_ADC , output o_T_valid , output signed[11:0] o_T ); reg signed[11:0] r_T = 12'sd0; reg r_T_valid = 1'b0 ; wire signed[8:0] w_sample_ADC = {1'b0,i_sample_ADC}; always @(posedge i_clk)begin if(i_rst)begin r_T <= 12'sd0; r_T_valid <= 1'b0; end else if(i_sample_valid)begin r_T <= w_sample_ADC*i_an + i_bn; r_T_valid <= 1'b1; end else r_T_valid <= 1'b0; end assign o_T_valid = r_T_valid; assign o_T = r_T ; endmodule”

这段代码看起来比较简单,但是还是有一些可以改进的地方: 1. 输入信号的位宽可以通过参数化实现,以提高代码的可复用性。 2. 变量的命名可以更加清晰,以便于阅读和理解。 3. 对于复杂的计算,可以使用连续赋值语句来简化代码。 改进后的代码如下所示: ``` module Calibration ( input i_clk, input i_rst, input signed [7:0] i_an, input signed [7:0] i_bn, input i_sample_valid, input unsigned [7:0] i_sample_ADC, output o_T_valid, output signed [11:0] o_T ); parameter WIDTH = 8; reg signed [WIDTH+3:0] T = 0; reg T_valid = 0; wire signed [WIDTH+2:0] sample_ADC = {{WIDTH+1{1'b0}}, i_sample_ADC}; always @(posedge i_clk) begin if (i_rst) begin T <= 0; T_valid <= 0; end else if (i_sample_valid) begin T <= sample_ADC * i_an + i_bn; T_valid <= 1; end else begin T_valid <= 0; end end assign o_T_valid = T_valid; assign o_T = T[WIDTH+2:3]; endmodule ``` 改进后的代码使用了参数化的方式定义了输入信号的位宽,并使用了更加清晰的变量命名。同时,对于复杂的计算,使用了连续赋值语句来简化代码。

把下面代码改成VHDL的格式”module Calibration( input i_clk , input i_rst , input signed[9:0] i_an , input signed[9:0] i_bn , input i_sample_valid, input [9:0] i_sample_ADC , output o_T_valid , output signed[13:0] o_T ); reg signed[13:0] r_T = 14'sd0; reg r_T_valid = 1'b0 ; wire signed[10:0] w_sample_ADC = {1'b0,i_sample_ADC}; always @(posedge i_clk)begin if(i_rst)begin r_T <= 12'sd0; r_T_valid <= 1'b0; end else if(i_sample_valid)begin r_T <= w_sample_ADC*i_an + i_bn; r_T_valid <= 1'b1; end else r_T_valid <= 1'b0; end assign o_T_valid = r_T_valid; assign o_T = r_T[13:4] ; endmodule“

以下是将给定的代码转换为VHDL格式的结果: ``` library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.numeric_std.all; entity Calibration is port ( i_clk : in std_logic; i_rst : in std_logic; i_an : in signed(9 downto 0); i_bn : in signed(9 downto 0); i_sample_valid : in std_logic; i_sample_ADC : in unsigned(9 downto 0); o_T_valid : out std_logic; o_T : out signed(13 downto 0) ); end entity Calibration; architecture Behavioral of Calibration is signal w_sample_ADC : signed(10 downto 0); signal r_T : signed(13 downto 0) := to_signed(0, 14); signal r_T_valid : std_logic := '0'; begin w_sample_ADC <= signed('0' & i_sample_ADC); process (i_clk) begin if rising_edge(i_clk) then if i_rst = '1' then r_T <= to_signed(0, 14); r_T_valid <= '0'; elsif i_sample_valid = '1' then r_T <= w_sample_ADC * i_an + i_bn; r_T_valid <= '1'; else r_T_valid <= '0'; end if; end if; end process; o_T_valid <= r_T_valid; o_T <= r_T(13 downto 4); end architecture Behavioral; ``` 需要注意的一些事项: - 使用 `ieee.numeric_std.all` 包来支持 signed 和 unsigned 数据类型。 - 由于输入信号 `i_sample_ADC` 是 unsigned 类型,需要使用 `signed` 转换为 signed 类型,并在 signals 和 variables 中使用 signed 数据类型。 - 由于输出信号 `o_T` 是 signed 类型,需要在 port 中声明 signed 类型,并在 assign 语句中使用 signed 类型。 - 对于 `r_T` 和 `r_T_valid`,使用 signal 声明,因为在 process 中需要对它们进行赋值。 - 使用 `to_signed` 函数来将十进制数字转换为 signed 类型。 - 使用 `rising_edge` 函数来检测时钟上升沿的信号变化。

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