帮我写一个cordic算法实现开方运算的Verilog代码以及其测试代码
时间: 2024-06-10 22:06:49 浏览: 162
好的,我可以为您编写一个Cordic算法的开方运算的Verilog代码,以下是代码实现:
module cordic_sqrt(input [31:0] x, output reg [31:0] y, output reg finish);
reg [31:0] z, x_next, y_next;
reg [0:15] i;
reg [31:0] angle;
reg [31:0] atan_table [0:15] = '{16'sd11426, 14'sd6444, 13'sd3965, 12'sd2014, 11'sd1006, 10'sd503, 9'sd252, 8'sd126, 7'sd63, 6'sd32, 5'sd16, 4'sd8, 3'sd4, 2'sd2, 1'sd1, 0'sd1};
always @(*) begin
if (x >= 0) begin
z = 2**31;
angle = atan_table[15];
end else begin
z = -2**31;
angle = -1 * atan_table[15];
end
end
always @(*) begin
x_next = x - (y >> (i-1));
y_next = (angle * z) >> 22;
if (y > 0) begin
angle = angle - atan_table[i];
end else begin
angle = angle + atan_table[i];
end
end
always @(posedge clock, posedge reset) begin
if (reset) begin
finish = 0;
y = 0;
end else if (finish == 0) begin
if (i == 0) begin
finish = 1;
y = y + 1;
end else begin
y = y_next;
z = z >> 1;
i = i - 1;
end
end
end
endmodule
在这个模块中,我们使用Cordic算法实现开平方运算。我们首先确定输入值的符号,并在每个迭代步骤中使用角度表atan_table来计算atan(z)。然后,我们通过使用上一个输出值y的后乘值,减去下x,我们得到下一个输入值。我们还用旧的y值来调整角度值,因为我们知道在Cordic算法中,Y值是2的符号次幂。模块将循环执行,直到计算完所有16个角度,然后输出结果。请注意,我们使用了(angle * z)>> 22的乘法,因为我们使用16-bit fixed-point格式来执行angle存储和计算,其中有16个整数和6个分数位。我们根据i和每次迭代来更新该值
测试代码可以这样:
module cordic_sqrt_tb;
reg clk, rst;
reg signed [31:0] dut_x;
wire signed [31:0] dut_y;
wire dut_finish;
cordic_sqrt dut(.x(dut_x), .y(dut_y), .finish(dut_finish));
initial begin
// set inputs
dut_x = 4'h2;
// initialize
clk = 0;
rst = 1;
#10
// start test
rst = 0;
repeat (18) begin
#20;
dut_x <= dut_y;
end
#200;
// end test
$finish;
end
always begin
#5 clk = ~clk;
end
endmodule
在这个测试版里,我们简单地构建了一个主要测试器件,设置输入,初始化电路并开始测试。每次一个结束并传递新的输入值。这个过程将重复循环18次,因为Cordic算法和16次迭代都需要至少17个时钟周期的时间。
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