vivado积分器代码

### Vivado 中基于 Verilog HDL 的积分器代码实现

在 FPGA 设计中，积分器是一种常见的信号处理模块。下面展示了一个简单的积分器设计实例，该设计采用 Verilog HDL 编写，在 Xilinx Vivado 平台上进行开发。

#### 积分器的工作原理
积分器接收输入信号并计算其累积和作为输出。为了防止溢出，通常会加入饱和机制来限定最大最小值范围[^1]。

#### 参数定义与端口声明

module integrator (
    input wire clk,          // 时钟信号
    input wire rst_n,        // 复位信号(低有效)
    input wire signed [7:0] din,// 输入数据 (带符号8位)
    output reg signed [15:0] dout// 输出数据 (带符号16位)
);

#### 主体逻辑编写

reg signed [15:0] sum;       // 定义累加寄存器

always @(posedge clk or negedge rst_n) begin : proc_sum
    if (!rst_n) begin
        sum <= 16'b0;
        dout <= 16'b0;
    end else begin
        // 防止溢出的饱和检测
        if ((sum >= 16'h7FFF && din > 0) || 
            (sum <= 16'h8000 && din < 0)) begin
                sum <= sum;
        end else begin
            sum <= sum + din;
        end
        
        dout <= sum;
    end
end

此段程序实现了基本的功能需求：每当有时钟上升沿到来时更新内部求和变量 `sum`；当复位信号有效(`rst_n=0`)时清零所有状态；通过判断当前累加结果是否会超出允许范围来进行必要的限幅操作以避免数值越界错误发生[^2]。