verilog有符号数加法器

以下是一个Verilog的有符号数加法器的例子：

module signed_adder(
    input signed [7:0] a,
    input signed [7:0] b,
    output signed [7:0] s,
    output overflow
);

    assign s = a + b;
    assign overflow = (a[7] == b[7]) ? ((a[7]) ? (!s[7] ? 1 : 0) : (s[7] ? 1 : 0)) : 0;

endmodule

这个有符号数加法器的实现方式是，首先将输入的有符号数进行加法运算，然后根据加法结果的符号位和输入数的符号位进行判断，如果发生了溢出，则将溢出标志位设置为1，否则为0。

相关问题

verilog 有符号数加法

在Verilog中，有符号数的加法可以通过使用`+`操作符来实现。在Verilog代码中，可以使用`signed`关键字来声明有符号数变量。例如，如果要实现一个有符号数加法器，可以定义两个有符号数输入`a`和`b`，然后使用`+`操作符将它们相加并将结果赋给一个有符号数输出变量`sum`。下面是一个简单的Verilog代码示例：

module signed_adder(
  input signed [7:0 a,
  input signed [7:0 b,
  output reg signed [8:0 sum
);
  
  always @(a or b) begin
    sum <= a + b;
  end
  
endmodule

在上面的例子中，`input signed [7:0] a`和`input signed [7:0] b`分别声明了两个有符号的8位输入变量`a`和`b`，`output reg signed [8:0] sum`声明了一个有符号的9位输出变量`sum`。`always @(a or b)`语句指定了当`a`或`b`发生变化时，执行计算和赋值操作。`sum <= a + b`语句将`a`和`b`相加的结果赋给`sum`变量。

请注意，Verilog中的有符号数加法和无符号数加法在语法上是相同的，但是对于有符号数的处理需要注意溢出和符号位扩展等问题，以确保正确的计算结果。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>
#### 引用[.reference_title]
- *1* [Verilog学习笔记——有符号数的乘法和加法](https://blog.csdn.net/DengFengLai123/article/details/104072423)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"]
- *2* [verilog有符号加法器设计](https://download.csdn.net/download/qq_42025108/16392840)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"]
- *3* [verilog中有符号数和无符号数的相关运算](https://blog.csdn.net/qq_43140345/article/details/123806734)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"]
[ .reference_list ]

verilog有符号饱和加法器

### 设计与实现有符号数的饱和加法器

在 Verilog 中实现有符号数的饱和加法器时，需要考虑输入数据的小数点对齐、符号位扩展以及防止溢出等问题。为了确保计算结果不会超出表示范围，在检测到溢出的情况下应将输出设置为最大或最小可表示值。

#### 饱和加法器的工作原理

当执行两个有符号数相加操作时：

- 如果发生正向溢出（即两正值相加大于所能表达的最大正数值），则输出应当被钳制为该类型的上限；
- 若出现负向溢出（即两负值相加小于所能表达的最小负数值），则输出应该固定为此种类型下的下限；

这可以通过监测进位信号 `cout` 和溢出标志 `overflow` 来判断是否发生了上述情况[^3]。

#### 实现方案

下面给出一段用于创建 n 位带符号整型变量之间进行饱和加法运算模块的 Verilog 代码示例:

module signed_saturating_adder #(parameter WIDTH=4)(
    input wire [WIDTH-1:0] a, b,
    output reg [WIDTH-1:0] sum);

    // 计算实际求和的结果
    wire [(WIDTH):0] temp_sum;
    assign temp_sum = {a[WIDTH-1], a} + {{(WIDTH){b[WIDTH-1]}}, b};

    always @(*) begin
        case ({temp_sum[WIDTH], ~a[WIDTH-1]^b[WIDTH-1]})
            // 正向溢出条件
            2'b01 : sum = {(WIDTH-1){1'b1}}, 1'b0;

            // 负向溢出条件
            2'b10 : sum = {(WIDTH){1'b1}};

            default : sum = temp_sum[(WIDTH)-1:0];
        endcase
    end
    
endmodule

此段程序定义了一个名为 `signed_saturating_adder` 的参数化模块，它接受两个宽度相同且带有符号属性的操作数作为输入，并返回它们经过饱和处理后的和。这里通过检查临时存储器中的最高有效位 (`MSB`) 及其前驱状态来决定最终输出值[^1][^2]。