完整代码如下:
`timescale 1ns / 1ps
// Company:
// Engineer:
//
// Create Date: 23:08:36 04/21/08
// Design Name:
// Module Name: mux_16bit
// Project Name:
// Target Device:
// Tool versions:
// Description:
//
// Dependencies:
//
// Revision:
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments:
// 欢迎加入EDN的FPGA/CPLD助学小组一起讨论:http://group.ednchina.com/1375/
module mux16(
clk,rst_n,
start,ain,bin,yout,done
);
input clk; //芯片的时钟信号。
input rst_n; //低电平复位、清零信号。定义为0表示芯片复位;定义为1表示复位信号无效。
input start; //芯片使能信号。定义为0表示信号无效;定义为1表示芯片读入输入管脚得乘数和被乘数,并将乘积复位清零。
input[15:0] ain; //输入a(被乘数),其数据位宽为16bit.
input[15:0] bin; //输入b(乘数),其数据位宽为16bit.
output[31:0] yout; //乘积输出,其数据位宽为32bit.
output done; //芯片输出标志信号。定义为1表示乘法运算完成.
reg[15:0] areg; //乘数a寄存器
reg[15:0] breg; //乘数b寄存器
reg[31:0] yout_r; //乘积寄存器
reg done_r;
reg[4:0] i; //移位次数寄存器
//------------------------------------------------
//数据位控制
always @(posedge clk or negedge rst_n)
if(!rst_n) i <= 5'd0;
else if(start && i < 5'd17) i <= i+1'b1;
else if(!start) i <= 5'd0;
//------------------------------------------------
//乘法运算完成标志信号产生
always @(posedge clk or negedge rst_n)
if(!rst_n) done_r <= 1'b0;
else if(i == 5'd16) done_r <= 1'b1; //乘法运算完成标志
else if(i == 5'd17) done_r <= 1'b0; //标志位撤销
assign done = done_r;
//------------------------------------------------
//专用寄存器进行移位累加运算
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if(!rst_n) begin
areg <= 16'h0000;
breg <= 16'h0000;
yout_r <= 32'h00000000;
end
else if(start) begin //启动运算
if(i == 5'd0) begin //锁存乘数、被乘数
areg <= ain;
breg <= bin;
end
else if(i > 5'd0 && i < 5'd16) begin
if(areg[i-1]) yout_r = {1 'b0,yout[30:15]+breg ,yout_r[14:1]}; //累加并移位
else yout_r <= yout_r>>1; //移位不累加
end
else if(i == 5'd16 && areg[15]) yout_r[31:16] <= yout_r[31:16]+breg; //累加不移位
end
end
assign yout = yout_r;
endmodule
核心代码如下:
//------------------------------------------------
//专用寄存器进行移位累加运算
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if(!rst_n) begin
areg <= 16'h0000;
breg <= 16'h0000;
yout_r <= 32'h00000000;
end
else if(start) begin //启动运算
if(i == 5'd0) begin //锁存乘数、被乘数
areg <= ain;
breg <= bin;
end
else if(i > 5'd0 && i < 5'd16) begin
if(areg[i-1]) yout_r = {1 'b0,yout[30:15]+breg ,yout_r[14:1]}; //累加并移位
else yout_r <= yout_r>>1; //移位不累加
end
else if(i == 5'd16 && areg[15]) yout_r[31:16] <= yout_r[31:16]+breg; //累加不移位
end
end
assign yout = yout_r;
当i取值为1~15时,如果areg(被乘数)高位不为0,输出的最高位左移一位。就相当与两个数相乘。如果乘数的最高位是0,等于数据除2,右移。
Tips:被乘数是放在乘号(×)前面的数字,而乘数是放在乘号后面的数字!
当i=16,为什么是不是i=15,因为i=0是不做运算。所以当被乘数的最高位是1的时候,数据仅仅需要累加。