Verilog补码乘法

sutaotao2001

Thanks

2441697316

liuguangxi 发表于 2024-9-27 14:46
当然可以综合，主流EDA工具都支持

您看看我写的代码，位宽处理有没有问题
//////
wire signed [7:0] byte3_a;
wire signed [7:0] byte2_a;
wire signed [7:0] byte1_a;
wire signed [7:0] byte0_a;


wire signed [7:0] byte3_b;
wire signed [7:0] byte2_b;
wire signed [7:0] byte1_b;
wire signed [7:0] byte0_b;


assign byte3_a [7:0] = data_in_a[31:24];

assign byte2_a [7:0] = data_in_a[23:16];

assign byte1_a [7:0] = data_in_a[15: 8];



assign byte0_a [7:0] = data_in_a[ 7: 0];



assign byte3_b [7:0] = data_in_b[31:24];

assign byte2_b [7:0] = data_in_b[23:16];
assign byte1_b [7:0] = data_in_b[15: 8];

assign byte0_b [7:0] = data_in_b[ 7: 0];


///////

wire signed [7:0] byte3_a_sgn;
wire signed [7:0] byte2_a_sgn;
wire signed [7:0] byte1_a_sgn;
wire signed [7:0] byte0_a_sgn;


wire signed [7:0] byte3_b_sgn;
wire signed [7:0] byte2_b_sgn;
wire signed [7:0] byte1_b_sgn;
wire signed [7:0] byte0_b_sgn;



assign byte3_a_sgn [7:0] = {sign_a && byte3_a[7] , byte3_a[6:0]};

assign byte2_a_sgn [7:0] = {sign_a && byte2_a[7] , byte2_a[6:0]};
assign byte1_a_sgn [7:0] = {sign_a && byte1_a[7] , byte1_a[6:0]};


assign byte0_a_sgn [7:0] = {sign_a && byte0_a[7] , byte0_a[6:0]};



assign byte3_b_sgn [7:0] = {sign_b && byte3_b[7] , byte3_b[6:0]};

assign byte2_b_sgn [7:0] = {sign_b && byte2_b[7] , byte2_b[6:0]};
assign byte1_b_sgn [7:0] = {sign_b && byte1_b[7] , byte1_b[6:0]};

assign byte0_b_sgn [7:0] = {sign_b && byte0_b[7] , byte0_b[6:0]};



/////

reg signed [15:0] mult_byte3;
reg signed [15:0] mult_byte2;
reg signed [15:0] mult_byte1;
reg signed [15:0] mult_byte0;

always@(...)begin
    if(!rstn)begin
        mult_byte3[15:0] <= 16'b0;
        mult_byte2[15:0] <= 16'b0;
        mult_byte1[15:0] <= 16'b0;
        mult_byte0[15:0] <= 16'b0;
    end
    else if(mult_flag)begin

        mult_byte3[15:0] <= byte3_a_sgn[7:0] * byte3_b_sgn[7:0] ;
        mult_byte2[15:0] <= byte2_a_sgn[7:0] * byte2_b_sgn[7:0] ;
        mult_byte1[15:0] <= byte1_a_sgn[7:0] * byte1_b_sgn[7:0] ;
        mult_byte0[15:0] <= byte0_a_sgn[7:0] * byte0_b_sgn[7:0] ;
    end

end


/////

reg signed [17:0] mult_byte_sum;

always@(...)begin
    if(!rstn)
        mult_byte_sum[17:0] <= 18'b0;
    else if(mult_sum_flag)

        mult_byte_sum[17:0] <= mult_byte3[15:0] +
                                             mult_byte2[15:0] +
                                             mult_byte1[15:0] +
                                             mult_byte0[15:0];
end



/////


reg signed [31:0] sum;
always@(...)begin
    if(!rstn)
        sum[31:0] <= 32'b0;
    else if(sum_flag)

        sum[31:0] <= sum[31:0] + mult_byte_sum[17:0];
    else
        sum[31:0] <= 32'b0;
end

catannie

2441697316 发表于 2024-9-24 20:50
要能软件配置有符号还是无符号，比如有*有，有*无，无*有，无*无，直接定义signed的电路好像不能复用

复用跟有无符号无关，应该说一般情况下每个*运算符会综合出一个乘法器，除非公共子表达式之类的优化有可能减少乘法器的数量

liuguangxi

2441697316 发表于 2024-9-27 15:37
您看看我写的代码，位宽处理有没有问题
//////
wire signed [7:0] byte3_a;

主要还得确认下byte3_a等几个数在表示无符号数时最高位是不是一定为0？

如果是，那么这么写就行；否则需要符号位再扩展一位到9bit。

2441697316

liuguangxi 发表于 2024-9-29 10:38
主要还得确认下byte3_a等几个数在表示无符号数时最高位是不是一定为0？

如果是，那么这么写就行；否则需 ...

仿真看了下，signed定义的加法怎么是按无符号数算的


/////
这里几个16位有符号数有正有负，加出来的18位结果是无符号加法的结果
reg signed [17:0] mult_byte_sum;
always@(...)begin
    if(!rstn)
        mult_byte_sum[17:0] <= 18'b0;
    else if(mult_sum_flag)
        mult_byte_sum[17:0] <= mult_byte3[15:0] +
                                             mult_byte2[15:0] +
                                             mult_byte1[15:0] +
                                             mult_byte0[15:0];
end
/////
这里也是无符号结果
reg signed [31:0] sum;
always@(...)begin
    if(!rstn)
        sum[31:0] <= 32'b0;
    else if(sum_flag)
        sum[31:0] <= sum[31:0] + mult_byte_sum[17:0];
    else
        sum[31:0] <= 32'b0;
end

2441697316

liuguangxi 发表于 2024-9-29 10:38
主要还得确认下byte3_a等几个数在表示无符号数时最高位是不是一定为0？

如果是，那么这么写就行；否则需 ...

乘法也是按无符号数规则算的，比如这里



mult_byte3[15:0] <= byte3_a_sgn[7:0] * byte3_b_sgn[7:0] ;

byte3_a_sgn等于0x87（-121

byte3_b_sgn等于0xb4（-76

结果应该是23ec（+9196
但仿真结果是5eec（无符号数0x87 * 0xb4的结果

liuguangxi

2441697316 发表于 2024-10-8 10:59
乘法也是按无符号数规则算的，比如这里

应该写成：


mult_byte3 <= byte3_a_sgn * byte3_b_sgn;


信号一旦使用[:]截取就变成unsigned类型了。

前面加法运算代码同理。

2441697316

liuguangxi 发表于 2024-10-8 12:22
应该写成：

用signed系统函数行不行
mult_byte3[15:0] <= $signed(byte3_a_sgn[7:0]) * $signed(byte3_b_sgn[7:0]) ;

liuguangxi

2441697316 发表于 2024-10-9 09:52
用signed系统函数行不行
mult_byte3[15:0]

这样写也行，只是更罗嗦

2441697316

liuguangxi 发表于 2024-10-9 13:21
这样写也行，只是更罗嗦

了解了，受益匪浅