使用Verilog hdl设计一个输入信号长为5宽为5的矩阵,卷积核长为3宽为3的矩阵,而且使用卷积窗口内并行计算方式完整的fpga卷积模块
时间: 2024-05-01 19:24:01 浏览: 97
以下是Verilog HDL代码实现:
```verilog
module conv_module(
input clk,
input rst,
input signed [4:0] input_matrix [0:4][0:4],
input signed [2:0] kernel [0:2][0:2],
output signed [4:0] output_matrix [0:2][0:2]
);
reg signed [4:0] conv_out [0:2][0:2];
integer i, j, k, l;
always @(posedge clk) begin
if (rst) begin
for (i = 0; i < 3; i = i + 1) begin
for (j = 0; j < 3; j = j + 1) begin
conv_out[i][j] <= 0;
end
end
end
else begin
for (i = 0; i < 3; i = i + 1) begin
for (j = 0; j < 3; j = j + 1) begin
for (k = 0; k < 5; k = k + 1) begin
for (l = 0; l < 5; l = l + 1) begin
conv_out[i][j] <= conv_out[i][j] + kernel[i][j] * input_matrix[k+i][l+j];
end
end
end
end
end
end
assign output_matrix = conv_out;
endmodule
```
该模块包含一个时钟信号 `clk`,一个复位信号 `rst`,一个输入信号矩阵 `input_matrix`,一个卷积核矩阵 `kernel`,以及一个输出信号矩阵 `output_matrix`。
在时钟信号的上升沿,如果复位信号 `rst` 为高电平,则清除卷积输出矩阵 `conv_out` 中的所有元素;否则,对于每个卷积窗口,在输入信号矩阵中的元素与对应的卷积核矩阵中的元素进行相乘并相加,结果存储在 `conv_out` 矩阵中。
最后,将 `conv_out` 矩阵赋值给输出信号矩阵 `output_matrix`。
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