verilog d[2-:0]
时间: 2024-01-04 12:03:04 浏览: 19
这是一种 Verilog 中的数据类型定义,表示一个 3 位二进制数字。其中,`d` 表示使用十进制数字来表示该变量的值,`[2-:0]` 表示这个变量是一个 3 位数字,最高位是第 2 位,最低位是第 0 位。因此,这个变量可以表示的数字范围是 0 到 7。例如,d[2-:0] 可以表示二进制数 000、001、010、011、100、101、110 和 111。
相关问题
使用Verilog实现Ascon-128a
Ascon-128a是一种轻量级的加密算法,可以在FPGA等硬件平台上实现高效的加解密。本文将介绍使用Verilog语言实现Ascon-128a加密算法的方法。
首先,我们需要了解Ascon-128a算法的基本结构。它的加密过程可以分为以下几个步骤:
1. 初始化:使用密钥和随机数生成初始状态
2. 附加数据:将附加数据与状态进行混淆
3. 加密:将明文数据与状态进行混淆
4. 计算MAC:使用状态生成消息认证码
5. 输出密文和MAC
接下来,我们将使用Verilog语言实现这些步骤。
1. 初始化
首先,我们需要定义Ascon-128a的状态。它由5个64位寄存器组成,分别为:A, B, C, D, E。我们可以使用一个module来实现这个状态:
```
module Ascon_State(
input [7:0] key [15:0], // 128位密钥
input [7:0] nonce [11:0], // 96位随机数
output reg [63:0] A, B, C, D, E // 5个64位寄存器
);
// 状态初始化
initial begin
A = 0x0000000000000000;
B = 0x0000000000000000;
C = 0x0000000000000000;
D = 0x0000000000000000;
E = 0x0000000000000000;
// 密钥扩展
// ...
// 随机数扩展
// ...
// 初始置换
// ...
end
// ...
endmodule
```
在初始化过程中,我们需要对密钥和随机数进行扩展,并进行初始置换。这些操作可以在Ascon_State模块中实现。
2. 附加数据
在Ascon-128a算法中,附加数据与状态进行混淆的过程称为“Ascon-AD”。我们可以将其实现为一个module:
```
module Ascon_AD(
input [63:0] data, // 64位附加数据
output reg [63:0] A, B, C, D, E // 5个64位寄存器
);
// Ascon-AD
// ...
endmodule
```
Ascon-AD的具体实现需要使用状态中的一些变量,例如其它模块中的A、B、C、D、E寄存器。我们可以在Ascon_AD模块中定义这些变量,并在实现过程中使用它们。
3. 加密
加密过程称为“Ascon-Encrypt”,它将明文数据与状态进行混淆。我们可以将其实现为一个module:
```
module Ascon_Encrypt(
input [63:0] plaintext, // 64位明文数据
output reg [63:0] ciphertext, // 64位密文数据
output reg [63:0] A, B, C, D, E // 5个64位寄存器
);
// Ascon-Encrypt
// ...
endmodule
```
Ascon-Encrypt的具体实现需要使用状态中的一些变量,例如其它模块中的A、B、C、D、E寄存器。我们可以在Ascon_Encrypt模块中定义这些变量,并在实现过程中使用它们。
4. 计算MAC
消息认证码(MAC)是Ascon-128a算法的一个重要组成部分。我们可以将其实现为一个module:
```
module Ascon_MAC(
output reg [63:0] mac, // 64位消息认证码
output reg [63:0] A, B, C, D, E // 5个64位寄存器
);
// Ascon-MAC
// ...
endmodule
```
Ascon-MAC的具体实现需要使用状态中的一些变量,例如其它模块中的A、B、C、D、E寄存器。我们可以在Ascon_MAC模块中定义这些变量,并在实现过程中使用它们。
5. 输出密文和MAC
最后,我们需要将加密后的密文和计算出的MAC输出。我们可以将其实现为一个module:
```
module Ascon(
input [7:0] key [15:0], // 128位密钥
input [7:0] nonce [11:0], // 96位随机数
input [63:0] plaintext, // 64位明文数据
output reg [63:0] ciphertext, // 64位密文数据
output reg [63:0] mac // 64位消息认证码
);
// 状态模块
Ascon_State state(
.key(key),
.nonce(nonce),
.A(A),
.B(B),
.C(C),
.D(D),
.E(E)
);
// Ascon-AD模块
Ascon_AD ad(
.data(data),
.A(A),
.B(B),
.C(C),
.D(D),
.E(E)
);
// Ascon-Encrypt模块
Ascon_Encrypt encrypt(
.plaintext(plaintext),
.ciphertext(ciphertext),
.A(A),
.B(B),
.C(C),
.D(D),
.E(E)
);
// Ascon-MAC模块
Ascon_MAC mac(
.mac(mac),
.A(A),
.B(B),
.C(C),
.D(D),
.E(E)
);
endmodule
```
在Ascon模块中,我们实例化了前面介绍的状态模块、Ascon-AD模块、Ascon-Encrypt模块和Ascon-MAC模块,并将它们连接起来。最终的输出为密文和MAC。
使用Verilog语言实现Ascon-128a加密算法需要大量的代码和计算,这里只是一个简单的框架。具体的实现需要结合Ascon-128a算法的规范和Verilog语言的语法来完成。
verilog 2位基本d触发器
Verilog是一种硬件描述语言,被广泛应用于数字电路的设计和验证中。其中,基本的D触发器是数字电路中常用的元件之一。D触发器可以储存一个数字信号,并在时钟信号触发时输出该储存的数据。
Verilog中的2位基本D触发器也是一种D触发器,它具有两个输入端口D和CLK,以及两个输出端口Q和Qbar。其中,D端口用于输入数字信号,CLK端口用于输入时钟信号。在时钟信号CLK的上升沿时,D端口的输入信号被储存到触发器中,并输出到输出端口Q。同时,Qbar端口输出的是Q端口的反相信号。
在Verilog中,2位基本D触发器可以使用以下代码进行描述:
module DFF_2(D, CLK, Q, Qbar);
input D, CLK;
output Q, Qbar;
reg [1:0]Q;
always @(posedge CLK)
begin
Q <= D;
end
assign Qbar = ~Q;
endmodule
这段代码中,定义了D,CLK,Q和Qbar四个输入输出端口。其中,Q端口是一个2位寄存器,储存输入的数字信号。而在always块的语句中,使用了posedge关键字来表示时钟信号的上升沿,当时钟信号上升沿到达时,D端口的输入信号被储存在Q寄存器中,并输出到Q端口;同时,Qbar端口引用了Q端口的反相信号,实现了一种基本的D触发器的功能。