数据通路

摘要：

数据通路。

y = func(a,b)

func可以是加法，减法，乘法，比较，移位，舍入，饱和等。

分别针对有符号数，无符号数的情况。

代码实现：

//无符号数的数据通路
module arithmetic(
                    clk,
                    a,
                    b,
                    res_sum,
                    res_sub,
                    res_pro,
                    right_shift,
                    right_shift_a
                    );
    input [3:0]a;
    input [3:0]b;
    input clk;
    output [4:0]res_sum;//加
    output [3:0]res_sub;//减
    output [7:0]res_pro;//乘
    output [3:0]right_shift;//a逻辑右移3位
    output [3:0]right_shift_a;//a算术右移3位
    assign res_sum=a+b;
    assign res_sub=a-b;
    assign res_pro=a*b;
    assign right_shift=a>>3;//逻辑右移
    assign right_shift_a=a>>>3;//算术右移
endmodule

tb:

`timescale 1ns/1ns
module arithmetic_tb();
    reg [3:0]a;
    reg [3:0]b;
    wire [4:0]res_sum;//加
    wire [3:0]res_sub;//减
    wire [7:0]res_pro;//乘
    wire [3:0]right_shift;//a逻辑右移3位
    wire [3:0]right_shift_a;//a算术右移3位
    reg clk;
    arithmetic arithmetic(
                    .clk(clk),
                    .a(a),
                    .b(b),
                    .res_sum(res_sum),
                    .res_sub(res_sub),
                    .res_pro(res_pro),
                    .right_shift(right_shift),
                    .right_shift_a(right_shift_a)
                    );
    initial clk=0;
    always #4 clk=~clk;
    
    initial begin
        a=4'b1011;//11
        b=4'b1001;//9
        #10;
        a=4'b1001;
        b=4'b0111;
    end
endmodule 

仿真波形：

 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

对于有符号数来说：

代码实现：

//有符号数的数据通路
module arithmetic(
                    clk,
                    a,
                    b,
                    res_sum,
                    res_sub,
                    res_pro,
                    right_shift,
                    right_shift_a
                    );
    input  clk;
    input  signed[3:0]a;
    input  signed[3:0]b;
    output signed[4:0]res_sum;//加
    output signed[3:0]res_sub;//减
    output signed[7:0]res_pro;//乘
    output signed[3:0]right_shift;//a逻辑右移3位
    output signed[3:0]right_shift_a;//a算术右移3位
    assign res_sum=a+b;
    assign res_sub=a-b;
    assign res_pro=a*b;
    assign right_shift=a>>3;//逻辑右移
    assign right_shift_a=a>>>3;//算术右移
endmodule

tb部分代码和之前一样。

这时请注意仿真波形，

逻辑右移和算术右移结果不一样了，逻辑右移是左边补零，而算术右移左边是补符号位1.

同时应该注意到，有符号数输入的是二进制补码，而不是原码，所以1011和1001对应的是-5和-7而不是-3和-1哦，同理1001和0111对应的是-7和+7而不是-1和+7.这样波形就可以得到解释了。

 

将radix切换为 use global radix,