一种独热码检测电路

supermanqc

先挖坑

supermanqc

module onehot_unit_2(
input                        i0                ,
input                        i1                ,
output    is_onehot ,// 1 means already has onehot, so the others must be 0
output          not_onehot           // 1 means 100% not onehot, noneed to check others
);

wire i0_inv;        not u_i0_inv (i0_inv,i0);
wire i0_and;  and u_i0_and (i0_and,i0_inv,i1);

wire i1_inv;        not u_i1_inv (i1_inv,i1);
wire i1_and;  and u_i1_and (i1_and,i1_inv,i0);

or u_is_onehot(is_onehot,i0_and,i1_and);

and u_not_onehot(not_onehot,i0,i1);

endmodule

module onehot_unit_2plus(
input                        i_cur,
input     i_is_onehot_pre ,
input     i_not_onehot_pre,
output    o_is_onehot_cur ,
output          o_not_onehot          
);

wire tmp_is_onehot; wire tmp_not_onehot;
onehot_unit_2 u_unit2(.i0(i_is_onehot_pre),.i1(i_cur),.is_onehot(o_is_onehot_cur),.not_onehot(tmp_not_onehot));

or u_not_onehot(o_not_onehot,i_not_onehot_pre,tmp_not_onehot);

);
endmodule


module onehot_unit #(parameter N=10)(
input [N-1:0] din      ,
output        is_onehot
);

wire [N-2:0]tmp_din;
genvar i;
for (i=0;i<N-1;  i=i+1)begin
        if(i==0)begin
                onehot_unit_2plus U_unit0(
                        .i_cur                                          (din[0]                                                        ),
                        .i_is_onehot_pre  (1'b0                                                   ),
                        .i_not_onehot_pre (1'b0                                                   ),
                        .o_is_onehot_cur  (tmp_din[0]                                        ),
                        .o_not_onehot            (tmp_not_onehot[0]        )
                );
        end
        else begin
                onehot_unit_2plus U_unitN(
                        .i_cur                                          (din[i]                                                        ),
                        .i_is_onehot_pre  (tmp_din[i-1]                   ),
                        .i_not_onehot_pre (tmp_not_onehot[i-1]),
                        .o_is_onehot_cur  (tmp_din[i]                                        ),
                        .o_not_onehot            (tmp_not_onehot[i]        )
                );
        end
end

assign is_onehot = ~tmp_not_onehot[N-1] && tmp_din[N-1];

endmodule

supermanqc

// 单个最小实例单元
module onehot_unit_2(
input          i0                 ,
input          i1                 ,
output is_onehot ,// 1 means already has onehot, so the others must be 0
output not_onehot // 1 means 100% not onehot, noneed to check others
);

wire i0_inv;    not u_i0_inv (i0_inv,i0);
wire i0_and;  and u_i0_and (i0_and,i0_inv,i1);

wire i1_inv;   not u_i1_inv (i1_inv,i1);
wire i1_and;  and u_i1_and (i1_and,i1_inv,i0);

or u_is_onehot(is_onehot,i0_and,i1_and);

and u_not_onehot(not_onehot,i0,i1);

endmodule

// 可级联的实例单元
module onehot_unit_2plus(
input            i_cur,
input     i_is_onehot_pre ,
input     i_not_onehot_pre,
output   o_is_onehot_cur ,
output   o_not_onehot          
);

wire tmp_is_onehot; wire tmp_not_onehot;
// 调用单个最小实例单元
onehot_unit_2 u_unit2(.i0(i_is_onehot_pre),.i1(i_cur),.is_onehot(o_is_onehot_cur),.not_onehot(tmp_not_onehot));

or u_not_onehot(o_not_onehot,i_not_onehot_pre,tmp_not_onehot);

);
endmodule


module onehot_unit #(parameter N=10)(
input [N-1:0] din      ,
output         is_onehot
);

//可以任意位数调用实例单元，但是要求N>=2,
//对于1位输入，独热码的讨论没有实际意义
wire [N-2:0]tmp_din;
genvar i;
for (i=0;i<N-1;  i=i+1)begin
        //考虑第0级的调用，它的pre级都是0
        if(i==0)begin
                onehot_unit_2plus U_unit0(
                        .i_cur                   (din[0]                                ),
                        .i_is_onehot_pre    (1'b0                                   ),
                        .i_not_onehot_pre (1'b0                                   ),
                        .o_is_onehot_cur   (tmp_din[0]                        ),
                        .o_not_onehot           (tmp_not_onehot[0]        )
                );
        end
        else begin
        //后面的级数可以递归串联调用
                onehot_unit_2plus U_unitN(
                        .i_cur                  (din[i]                                ),
                        .i_is_onehot_pre   (tmp_din[i-1]                   ),
                        .i_not_onehot_pre (tmp_not_onehot[i-1]      ),
                        .o_is_onehot_cur   (tmp_din[i]                        ),
                        .o_not_onehot           (tmp_not_onehot[i]        )
                );
        end
end

//最后考虑只有tmp_not_onehot信号不生效，且最新的onehot即tmp_din[N-1]生效后，才
//认为是真实的one hot
assign is_onehot = ~tmp_not_onehot[N-1] && tmp_din[N-1];

endmodule

supermanqc

// 单个最小实例单元
module onehot_unit_2(
input     i0         ,
input     i1        ,
output    is_onehot ,// 1 means already has onehot, so the others must be 0
output    not_onehot // 1 means 100% not onehot, noneed to check others
);

wire i0_inv;  not u_i0_inv (i0_inv,i0);
wire i0_and;  and u_i0_and (i0_and,i0_inv,i1);

wire i1_inv;  not u_i1_inv (i1_inv,i1);
wire i1_and;  and u_i1_and (i1_and,i1_inv,i0);

or u_is_onehot(is_onehot,i0_and,i1_and);

and u_not_onehot(not_onehot,i0,i1);

endmodule

// 可级联的实例单元
module onehot_unit_2plus(
input     i_cur           ,
input     i_is_onehot_pre ,
input     i_not_onehot_pre,
output    o_is_onehot_cur ,
output    o_not_onehot     
);

wire tmp_is_onehot; wire tmp_not_onehot;
// 调用单个最小实例单元
onehot_unit_2 u_unit2(.i0(i_is_onehot_pre),.i1(i_cur),.is_onehot(o_is_onehot_cur),.not_onehot(tmp_not_onehot));

or u_not_onehot(o_not_onehot,i_not_onehot_pre,tmp_not_onehot);

);
endmodule


module onehot_unit #(parameter N=10)(
input [N-1:0] din      ,
output        is_onehot
);

//可以任意位数调用实例单元，但是要求N>=2,
//对于1位输入，独热码的讨论没有实际意义
wire [N-2:0]tmp_din;
genvar i;
for (i=0;i<N-1;  i=i+1)begin
  //考虑第0级的调用，它的pre级都是0
  if(i==0)begin
    onehot_unit_2plus U_unit0(
      .i_cur            (din[0]             ),
      .i_is_onehot_pre  (1'b0               ),
      .i_not_onehot_pre (1'b0               ),
      .o_is_onehot_cur  (tmp_din[0]         ),
      .o_not_onehot     (tmp_not_onehot[0]  )
    );
  end
  else begin
  //后面的级数可以递归串联调用
    onehot_unit_2plus U_unitN(
      .i_cur            (din[i]              ),
      .i_is_onehot_pre  (tmp_din[i-1]        ),
      .i_not_onehot_pre (tmp_not_onehot[i-1] ),
      .o_is_onehot_cur  (tmp_din[i]          ),
      .o_not_onehot      (tmp_not_onehot[i]  )
    );
  end
end

//最后考虑只有tmp_not_onehot信号不生效，且最新的onehot即tmp_din[N-1]生效后，才
//认为是真实的one hot
assign is_onehot = ~tmp_not_onehot[N-1] && tmp_din[N-1];

endmodule

supermanqc

// 单个最小实例单元
module onehot_unit_2(
input     i0             ,
input     i1             ,
output    is_onehot ,// 1 means already has onehot, so the others must be 0
output    not_onehot // 1 means 100% not onehot, noneed to check others
);

wire i0_inv;    not u_i0_inv (i0_inv,i0);
wire i0_and;  and u_i0_and (i0_and,i0_inv,i1);

wire i1_inv;    not u_i1_inv (i1_inv,i1);
wire i1_and;  and u_i1_and (i1_and,i1_inv,i0);

or u_is_onehot(is_onehot,i0_and,i1_and);

and u_not_onehot(not_onehot,i0,i1);

endmodule

// 可级联的实例单元
module onehot_unit_2plus(
input     i_cur                ,
input     i_is_onehot_pre ,
input     i_not_onehot_pre,
output   o_is_onehot_cur ,
output   o_not_onehot     
);

wire tmp_is_onehot; wire tmp_not_onehot;
// 调用单个最小实例单元
onehot_unit_2 u_unit2(.i0(i_is_onehot_pre),.i1(i_cur),.is_onehot(o_is_onehot_cur),.not_onehot(tmp_not_onehot));

or u_not_onehot(o_not_onehot,i_not_onehot_pre,tmp_not_onehot);

);
endmodule


module onehot_unit #(parameter N=10)(
input [N-1:0] din,
output  is_onehot
);

//可以任意位数调用实例单元，但是要求N>=2,
//对于1位输入，独热码的讨论没有实际意义
wire [N-2:0]tmp_din;
genvar i;
for (i=0;i<N-1;  i=i+1)begin
  //考虑第0级的调用，它的pre级都是0
  if(i==0)begin
    onehot_unit_2plus U_unit0(
      .i_cur(din[0]),
      .i_is_onehot_pre(1'b0),
      .i_not_onehot_pre(1'b0),
      .o_is_onehot_cur(tmp_din[0]),
      .o_not_onehot(tmp_not_onehot[0])
    );
  end
  else begin
  //后面的级数可以递归串联调用
    onehot_unit_2plus U_unitN(
      .i_cur(din[i]),
      .i_is_onehot_pre(tmp_din[i-1]),
      .i_not_onehot_pre(tmp_not_onehot[i-1]),
      .o_is_onehot_cur(tmp_din[i] ),
      .o_not_onehot(tmp_not_onehot[i])
    );
  end
end

//最后考虑只有tmp_not_onehot信号不生效，且最新的onehot即tmp_din[N-1]生效后，才
//认为是真实的one hot
assign is_onehot = ~tmp_not_onehot[N-1] && tmp_din[N-1];

endmodule

binnq

感谢

supermanqc

module onehot_unit_l1(
input                        i0                ,
input                        i1                ,
input                        i2                ,
output          is_onehot ,// 1 means already has onehot, so the others must be 0
output          not_onehot           // 1 means 100% not onehot, noneed to check others
);

wire i0_inv;        not u_i0_inv (i0_inv,i0);
wire i0_and;  and u_i0_and (i0_and,i0_inv,i1);

wire i1_inv;        not u_i1_inv (i1_inv,i1);
wire i1_and;  and u_i1_and (i1_and,i1_inv,i0);

or u_is_onehot(is_onehot,i0_and,i1_and);

and u_not_onehot(not_onehot,i0,i1);

endmodule

module onehot_unit(
input                        i00                ,
input                        i01                ,
input                        i02                ,
input                        i10                ,
input                        i11                ,
input                        i12                ,
input                        i20                ,
input                        i21                ,
input                        i22                ,
output                       is_onehot ,// 1 means already has onehot, so the others must be 0
output                       not_onehot           // 1 means 100% not onehot, noneed to check others
);

wire i0, err0;
wire i1, err1;
wire i2, err2;
wire s_onehot;
wire s_nothot;

wire has_err = err0 | err1 | err2 ;
wire not_has_err =  ~has_err;
assign is_onehot  = s_onehot & not_has_err;
assign not_onehot = s_nothot &     has_err;

onehot_unit_l1 U_L10(
.i0          (i00    ),
.i1          (i01    ),
.i2          (i02    ),
.is_onehot   (i0     ),
.not_onehot  (err0   )
);

onehot_unit_l1 U_L11(
.i0          (i10    ),
.i1          (i11    ),
.i2          (i12    ),
.is_onehot   (i1     ),
.not_onehot  (err1   )
);

onehot_unit_l1 U_L12(
.i0          (i20    ),
.i1          (i21    ),
.i2          (i22    ),
.is_onehot   (i2     ),
.not_onehot  (err2   )
);

onehot_unit_l1 U_L2(
.i0          (i0     ),
.i1          (i1     ),
.i2          (i2     ),
.is_onehot   (s_onehot),
.not_onehot  (s_nothot)
);

endmodule

supermanqc

module onehot_unit_l1(
input           i0        ,
input           i1        ,
input           i2        ,
output          is_onehot ,// 1 means already has onehot, so the others must be 0
output          not_onehot // 1 means 100% not onehot, noneed to check others
);

wire i0_inv;        not u_i0_inv (i0_inv,i0);
wire i0_and;  and u_i0_and (i0_and,i0_inv,i1);

wire i1_inv;        not u_i1_inv (i1_inv,i1);
wire i1_and;  and u_i1_and (i1_and,i1_inv,i0);

or u_is_onehot(is_onehot,i0_and,i1_and);

and u_not_onehot(not_onehot,i0,i1);

endmodule

module onehot_unit(
input    i00           ,
input    i01           ,
input    i02           ,
input    i10           ,
input    i11           ,
input    i12           ,
input    i20           ,
input    i21           ,
input    i22           ,
output   is_onehot     ,// 1 means already has onehot, so the others must be 0
output   not_onehot     // 1 means 100% not onehot, noneed to check others
);

wire i0, err0;
wire i1, err1;
wire i2, err2;
wire s_onehot;
wire s_nothot;

wire has_err = err0 | err1 | err2 ;
wire not_has_err =  ~has_err;
assign is_onehot  = s_onehot & not_has_err;
assign not_onehot = s_nothot &     has_err;

onehot_unit_l1 U_L10(
.i0          (i00    ),
.i1          (i01    ),
.i2          (i02    ),
.is_onehot   (i0     ),
.not_onehot  (err0   )
);

onehot_unit_l1 U_L11(
.i0          (i10    ),
.i1          (i11    ),
.i2          (i12    ),
.is_onehot   (i1     ),
.not_onehot  (err1   )
);

onehot_unit_l1 U_L12(
.i0          (i20    ),
.i1          (i21    ),
.i2          (i22    ),
.is_onehot   (i2     ),
.not_onehot  (err2   )
);

onehot_unit_l1 U_L2(
.i0          (i0      ),
.i1          (i1      ),
.i2          (i2      ),
.is_onehot   (s_onehot),
.not_onehot  (s_nothot)
);

endmodule