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,每N个深度的数据累加一次,输出结果考虑加法的位宽扩展

时间: 2024-04-12 21:31:36 浏览: 18
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`,每 `N` 个深度的数据累加一次,并且输出结果考虑了加法的位宽扩展: ```verilog module ParallelAdderTree ( input wire clk, input wire reset, input wire [DW-1:0] A, output wire [2*DW-1:0] Sum ); parameter DW = 8; // 输入位宽 parameter N = 4; // 数据累加深度 wire [DW-1:0] sum_reg; // 累加结果寄存器 // 累加器的输出信号 wire [2*DW-1:0] acc_out; // 累加器模块实例化 Accumulator #(DW, N) accumulator ( .clk(clk), .reset(reset), .A(A), .acc_out(acc_out) ); // 每个累加周期的累加结果累积到总和寄存器中 always @(posedge clk or posedge reset) begin if (reset) begin // 复位总和寄存器 sum_reg <= 0; end else begin // 累加结果累积到总和寄存器中 sum_reg <= sum_reg + acc_out; end end // 输出结果 assign Sum = sum_reg; endmodule module Accumulator ( input wire clk, input wire reset, input wire [DW-1:0] A, output wire [2*DW-1:0] acc_out ); parameter DW = 8; // 输入位宽 parameter N = 4; // 数据累加深度 reg [DW-1:0] sum_reg; // 累加结果寄存器 reg [N-1:0] count; // 累加计数器 // 累加器的输出信号 wire [2*DW-1:0] acc_out_local; // 累加器模块实例化 always @(posedge clk or posedge reset) begin if (reset) begin // 复位累加结果寄存器和计数器 sum_reg <= 0; count <= 0; end else begin // 累加输入数据到累加结果寄存器中 sum_reg <= sum_reg + A; // 累加计数器加一 count <= count + 1; end end // 当累加计数器达到 N 时,输出累加结果(考虑位宽扩展) always @(*) begin if (count == N) begin acc_out_local = {sum_reg, sum_reg}; end else begin acc_out_local = {DW{1'b0}}; end end // 输出累加结果 assign acc_out = acc_out_local; endmodule ``` 在这个代码中,我们定义了一个 `ParallelAdderTree` 模块和一个 `Accumulator` 模块。`ParallelAdderTree` 模块用于接收输入数据 `A`,并在每 `N` 个深度的数据累加一次后输出累加结果 `Sum`。`Accumulator` 模块负责累加输入数据并输出累加结果。 在 `ParallelAdderTree` 模块中,我们实例化了 `Accumulator` 模块,并将输入数据 `A` 连接到 `Accumulator` 模块的 `A` 输入端口。每当 `Accumulator` 模块累加了 `N` 个数据后,会输出累加结果到 `acc_out` 信号。在 `ParallelAdderTree` 模块中,我们使用一个寄存器 `sum_reg` 来累积每个累加周期的累加结果,并在时钟上升沿时更新这个寄存器。最后,我们通过将 `sum_reg` 连接两次来生成 `Sum`,从而实现输出结果,并考虑了位宽扩展。 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。

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