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 12:31:36 浏览: 112
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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