矩阵与列向量相乘verilog代码

下面是一个简单的矩阵与列向量相乘的 Verilog 代码示例：

module matrix_vector_multiply (
  input [7:0] matrix[3][3],
  input [7:0] vector[3],
  output [7:0] result[3]
);

genvar i, j;

generate
  for (i = 0; i < 3; i = i + 1) begin : ROW
    assign result[i] = 0;
    for (j = 0; j < 3; j = j + 1) begin : COLUMN
      assign result[i] = result[i] + matrix[i][j] * vector[j];
    end
  end
endgenerate

endmodule

这个代码模块有三个输入和一个输出端口：

- `matrix`：一个 3x3 的二维数组，表示矩阵；
- `vector`：一个长度为 3 的一维数组，表示列向量；
- `result`：一个长度为 3 的一维数组，表示结果向量，存储计算结果。

在代码的 generate 块内部，使用两个循环迭代矩阵和向量的每个元素，并将它们相乘并累加到结果向量中。

请注意，这个实现是非常基础和简单的，可能无法处理大型矩阵和向量，或者需要更高的性能。实际的设计需要根据具体的应用场景进行优化。

相关问题

设计一段verilog代码及testbench测试文件，要求将15×10的二进制矩阵和7个10-bit列向量相乘，分别比较这7个输出结果中的系数，选出最大系数对应的矩阵中的基向量输出。

以下是给出的Verilog代码及testbench测试文件：

Verilog代码：

module matrix_multiplier(
    input [14:0] matrix[9:0],
    input [9:0] vectors[6:0],
    output logic [14:0] selected_vector);

    logic [69:0] results;
    logic [9:0] max_index;
  
    always_comb begin
        results = 0;
        for (int i = 0; i < 7; i++) begin
            for (int j = 0; j < 15; j++) begin
                results[i*10 + j] = vectors[i] * matrix[j][9:0];
            end
        end
    end
  
    always_comb begin
        max_index = 0;
        for (int i = 0; i < 7; i++) begin
            if (results[i*10 +: 10] > results[max_index*10 +: 10]) begin
                max_index = i;
            end
        end
    end
  
    assign selected_vector = matrix[max_index];
  
endmodule

testbench测试文件：

module matrix_multiplier_tb;

    reg [14:0] matrix[9:0];
    reg [9:0] vectors[6:0];
    wire [14:0] selected_vector;
  
    matrix_multiplier dut(
        .matrix(matrix),
        .vectors(vectors),
        .selected_vector(selected_vector)
    );
  
    integer i, j;
  
    initial begin
        // Initialize matrix
        for (i = 0; i < 10; i++) begin
            for (j = 0; j < 15; j++) begin
                matrix[i][j] = $random;
            end
        end
      
        // Initialize vectors
        for (i = 0; i < 7; i++) begin
            vectors[i] = $random;
        end
      
        #10;
      
        // Select the max index
        $display("Selected vector: %b", selected_vector);
    end
  
endmodule