verilog实现lzw压缩算法

时间: 2023-06-16 17:04:01 浏览: 454
LZW压缩算法是一种经典的无损压缩算法,使用字典进行编码和解码,可以有效地减小数据的存储空间。下面是一个简单的Verilog实现LZW压缩算法的示例。 ``` module lzw_compress ( input clk, input rst, input [7:0] data_in, input valid_in, output [15:0] code_out, output valid_out ); // define constants localparam MAX_DICT_SIZE = 256; localparam MAX_CODE_WIDTH = 9; localparam MAX_CODE_VALUE = 512; // define states typedef enum logic [2:0] { IDLE, SEARCH, ADD, UPDATE } state_t; // define signals reg [7:0] input_char; reg [7:0] prev_char; reg [7:0] search_char; reg [8:0] code_value; reg [8:0] next_code; reg [8:0] dict[MAX_DICT_SIZE]; reg [MAX_CODE_WIDTH-1:0] code_width; state_t state; // initialize variables initial begin input_char = 0; prev_char = 0; search_char = 0; code_value = 0; next_code = 256; code_width = 9; state = IDLE; end // state machine always @(posedge clk) begin if (rst) begin input_char <= 0; prev_char <= 0; search_char <= 0; code_value <= 0; next_code <= 256; code_width <= 9; state <= IDLE; valid_out <= 0; code_out <= 0; end else begin case (state) IDLE: begin if (valid_in) begin input_char <= data_in; state <= SEARCH; end end SEARCH: begin search_char <= prev_char; prev_char <= input_char; if (code_value == 0) begin code_value <= input_char; valid_out <= 1; code_out <= input_char; state <= ADD; end else if (dict[code_value] == 0) begin dict[code_value] <= next_code; next_code <= next_code + 1; valid_out <= 1; code_out <= code_value; state <= ADD; end else if (dict[code_value] == (code_value << 8) + input_char) begin code_value <= dict[code_value]; state <= SEARCH; end else begin code_value <= dict[code_value]; state <= UPDATE; end end ADD: begin if (next_code >= MAX_CODE_VALUE) begin code_width <= code_width + 1; end prev_char <= input_char; code_value <= prev_char; state <= SEARCH; end UPDATE: begin valid_out <= 1; code_out <= code_value; dict[code_value] <= next_code; next_code <= next_code + 1; code_value <= input_char; state <= ADD; end endcase end end endmodule ``` 这个Verilog代码实现了一个LZW压缩模块,可以压缩输入的数据流并输出压缩后的代码流。模块使用一个字典来存储已经出现的字符和对应的编码值,每次读取一个字符并检查是否在字典中出现过,如果出现了则更新当前编码值,否则将当前字符加入字典中并输出上一个编码值。输出的代码流是固定长度的,可以根据需要调整最大编码值和代码宽度。
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