verilog 实现任意位宽和深度的流水线型并行加法树,输入位宽为DW并行数据深度为N,输出结果
时间: 2024-04-12 21:31:31 浏览: 120
下面是一个可以实现任意位宽和深度的流水线型并行加法树的 Verilog 代码示例,其中输入位宽为 `DW`,并行数据深度为 `N`,输出结果为 `Sum`:
```verilog
module ParallelAdderTree (
input wire clk,
input wire reset,
input wire [DW-1:0] A,
input wire [DW-1:0] B,
output wire [2*DW-1:0] Sum
);
parameter DW = 8; // 输入位宽
parameter N = 4; // 并行数据深度
wire [DW-1:0] C [N-1:0]; // 进位信号数组
wire [DW-1:0] S [N-1:0]; // 和信号数组
// 流水线寄存器数组
reg [DW-1:0] C_reg [N-1:0];
reg [DW-1:0] S_reg [N-1:0];
// 第一个阶段(最底层)的加法器
genvar i;
generate
for (i = 0; i < DW; i = i + 1) begin : adder_stage_0
assign C[0][i] = A[i] & B[i];
assign S[0][i] = A[i] ^ B[i];
end
endgenerate
// 后续阶段的加法器
genvar j, k;
generate
for (j = 1; j < N; j = j + 1) begin : adder_stage
for (k = 0; k < DW; k = k + 1) begin : adder
assign C[j][k] = C[j-1][k] & S_reg[j-1][k];
assign S[j][k] = C[j-1][k] ^ S_reg[j-1][k];
end
end
endgenerate
// 流水线寄存器更新
always @(posedge clk or posedge reset) begin
if (reset) begin
// 复位流水线寄存器
for (j = 0; j < N; j = j + 1) begin
C_reg[j] <= 0;
S_reg[j] <= 0;
end
end else begin
// 更新流水线寄存器
for (j = 0; j < N; j = j + 1) begin
C_reg[j] <= C[j];
S_reg[j] <= S[j];
end
end
end
// 输出结果
assign Sum = {S_reg[N-1], S_reg[N-1]};
endmodule
```
在这个代码中,我们使用了两个数组 `C` 和 `S` 来存储每个阶段的进位信号和和信号。通过生成 `adder_stage_0` 和 `adder_stage`,我们分别描述了第一个阶段和后续阶段的加法器。为了实现流水线效果,我们使用了一个流水线寄存器数组 `C_reg` 和 `S_reg` 来存储每个阶段的结果,并在时钟上升沿时更新这些寄存器。最后,我们通过将 `S_reg[N-1]` 连接两次来生成 `Sum`,从而实现输出结果。
请注意,这只是一个示例代码,具体的位宽和深度可以根据实际需求进行调整或参数化。希望这能对您有所帮助!如果有任何疑问,请随时提问。
阅读全文