矩阵与列向量相乘verilog代码

下面是一个矩阵与列向量相乘的 Verilog 代码示例：

module matrix_vector_mul (
  input [31:0] matrix[3][3],
  input [31:0] vector[3],
  output reg [31:0] result[3]
);

integer i, j;

always @(*) begin
  for (i = 0; i < 3; i = i + 1) begin
    result[i] = 0;
    for (j = 0; j < 3; j = j + 1) begin
      result[i] = result[i] + matrix[i][j] * vector[j];
    end
  end
end

endmodule

这个模块接受一个 $3 \times 3$ 的矩阵和一个长度为 $3$ 的列向量作为输入，输出一个长度为 $3$ 的列向量，表示它们的乘积。在 always 块中，使用两个嵌套的 for 循环来计算乘积。对于每个矩阵行 $i$，将其与向量进行点积，并将结果累加到输出的 $i$ 元素中。

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