这段verilog代码是不是有问题啊，仿真波形错误啊？

mengzhuhao · 发表于 2007-11-21 20:45

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x

是一个关于流水线方式实现的8位全加器
从书上抄的一个例子：
module pipeline(cout,sum,ina,inb,cin,clk);

output [7:0] sum;
output cout;
input [7:0] ina;
input [7:0] inb;
input cin,clk;
reg [7:0] tempa,tempb,sum;
reg tempci,firstco,secondco,thirdco,cout;
reg [1:0] firsts,thirda,thirdb;
reg [3:0] seconda;
reg [3:0] secondb;
reg [3:0] seconds;
reg [5:0] firsta,firstb,thirds;

always @(posedge clk)
      begin
         tempa=ina;
         tempb=inb;
         tempci=cin;
      end

always @(posedge clk)
      begin
         {firstco,firsts}=tempa[1:0]+tempb[1:0]+tempci;
         firsta=tempa[7:2];
         firstb=tempb[7:2];
      end

always @(posedge clk)
      begin
         {secondco,seconds}={firsta[1:0]+firstb[1:0]+firstco,firsts};
         seconda=firsta[5:2];
         secondb=firstb[5:2];
      end

always @(posedge clk)
      begin
         {thirdco,thirds}={seconda[1:0]+secondb[1:0]+secondco,seconds};
         thirda=seconda[3:2];
         thirdb=secondb[3:2];
      end

always @(posedge clk)
      begin
         {cout,sum}={thirda[1:0]+thirdb[1:0]+thirdco,thirds};
      end

endmodule
自己写了一个激励文件：
`timescale 10ns / 1ns
module pipeline_tb;

//Internal signals declarations:
wire cout;
wire [7:0]sum;
reg [7:0]ina;
reg [7:0]inb;
reg cin;
reg clk;
parameter dely=10;

// Unit Under Test port map
pipeline UUT (
      .cout(cout),
      .sum(sum),
      .ina(ina),
      .inb(inb),
      .cin(cin),
      .clk(clk));

always #(dely/2)clk=~clk;

initial
      begin
         clk=0;
         cin=0;
         ina=8'b0;
         inb=8'b0;
         #(dely*1000) $finish;
      end

always #(10*dely) cin=$random;

always #(10*dely) ina=$random;

always #(10*dely) inb=$random;

initial
      $monitor($realtime,,"ps %h %h %h %h %h %h ",cout,sum,ina,inb,cin,clk);
endmodule
但是仿真出来的波形明显不对啊

langhuamin · 发表于 2007-11-22 13:28

就是中间那组数据有一位算错了。估计是连续进位的问题。

[ 本帖最后由 langhuamin 于 2007-11-23 08:31 编辑 ]

mengzhuhao · 发表于 2007-11-23 08:58

原帖由 langhuamin 于 2007-11-22 13:28 发表 + N" Y5 X9 J' B& v
就是中间那组数据有一位算错了。估计是连续进位的问题。

问题是，为何第一个进位正确，而后面的两个进位就错误了？这属于什么问题？

langhuamin · 发表于 2007-11-23 12:28

据猜测，程序可能有问题。
{thirdco,thirds}={seconda[1:0]+secondb[1:0]+secondco,seconds};PCB

其中，{seconda[1:0]+secondb[1:0]+secondco,seconds}是6位，{thirdco,thirds}是7位，

导致最高进位出现问题。

此属推断，待验证。。。

可以尝试先将second[2:0]＝seconda[1:0]+secondb[1:0]+secondco;

再{thirdco,thirds}={second[2:0],seconds};

不过我这边现在没装这个工具软件。。。

[ 本帖最后由 langhuamin 于 2007-11-23 18:40 编辑 ]

langhuamin · 发表于 2007-11-24 11:54

回去试了一下，确实如此。
而且程序段可以作以下简化：

reg [8:0]ins;

always @(posedge clk)
  begin
   tempa<=ina;
   tempb<=inb;
   tempci<=cin;
end
always @(posedge clk)
begin
   ins=tempa+tempb+tempc;
   {cout,sum}={ins};
end

mengzhuhao · 发表于 2007-11-24 21:22

原帖由 langhuamin 于 2007-11-24 11:54 发表
" u5 ]* V1 L- w回去试了一下，确实如此。
- _5 d( K  T, d! A而且程序段可以作以下简化：
2 l3 r& B" T6 _, o3 F+ F9 D6 y
( C9 y, r9 F& J4 R4 E2 C/ i  x2 x, N' L
reg [8:0]ins;
* Q6 \& T) n( g; P9 U9 {3 H. p( L( C( J! L; j& K9 n0 T; H
always @(posedge clk)  - }& p  u' H7 `- o% m: @* Z
  begin
3 {8 L6 X, K" J; Z    tempa

虽然没错
这样的代码综合出来比流水线效率低
综合出来用的器件也多哈
呵呵

mengzhuhao · 发表于 2007-11-24 21:25

原帖由 langhuamin 于 2007-11-23 12:28 发表 4 d( d+ A3 e8 K' Q1 K, e P; J/ Q7 O
据猜测，程序可能有问题。
5 R: e1 F5 [+ L1 t9 H{thirdco,thirds}={seconda[1:0]+secondb[1:0]+secondco,seconds}CB
5 i* i; V2 x8 f: l( [& y- Q# V- \
% r+ U3 H6 s: z5 x9 A- Y9 v/ N
其中，{seconda[1:0]+secondb[1:0]+secondco,seconds}是6位，{thirdco,thirds}是7位，) r U& m9 P) d/ b- k+ r; @3 y+ J
# Q) W( F! Q) K) M# a* f
导致最高进位出现问题 ...

这个问题我也注意到了
但问题在于为何第一也是这样的效果为何就有进位变化
而只有后面的两个有错误？

不知道是否与verilog语言本事有关系？

我自己试了试
如何在加之前先把2位的值赋值给一个3位的值
这样就能保证赋值间的位数一样
这样进位的值就不会丢失了

langhuamin · 发表于 2007-11-24 22:05

原帖由 mengzhuhao 于 2007-11-24 21:25 发表 + u7 c2 y* ^6 _6 O; j4 Q4 u; H
$ G% m2 m' d5 Q$ @
这个问题我也注意到了& \! F% n. [7 x+ B) D. N
但问题在于为何第一也是这样的效果为何就有进位变化
# A) F- j! u: ?% @而只有后面的两个有错误？ ?1 ]% P1 h3 T( ]% y' U9 l

1 k8 h" |: D* o( }# c6 _" `7 u不知道是否与verilog语言本事有关系？
0 } k3 ~) Y1 _0 v7 p4 @$ y8 N, C
我自己试了试/ c: q0 X* l$ ~' ?
如何在加之前先把2位的值赋值给一个3位的值2 _8 D1 h0 I& V" X
这样 ...

也可以说是verilog本身的原因吧，
因为这里{thirdco,thirds}={seconda[1:0]+secondb[1:0]+secondco,seconds}
并不是将右边计算完后得出的数据直接放入{thirdco,thirds}中的，
这里{}＝{};在次序上是先将里面的算完得出运算结果(这时已经确定位数)，然后再把结果作＝处理。分两步进行。
本质上与second[2:0]＝seconda[1:0]+secondb[1:0]+secondco；不一样。
一开始我也想到“在加之前先把2位的值赋值给一个3位的值”，这个方法和我说的那个原理类似。PCB

langhuamin · 发表于 2007-11-24 22:09

原帖由 mengzhuhao 于 2007-11-24 21:22 发表 ) k4 s) T9 i/ A" C0 _- T# m$ `

# n |4 g* g2 q* R$ E+ E3 m0 u p虽然没错; `7 v' O7 j9 J6 h' Z a
这样的代码综合出来比流水线效率低
- `. q' P- C9 a4 |7 O; P/ z* d综合出来用的器件也多哈
+ I4 [3 {9 Y. j- l2 A1 ^呵呵

呵呵，这个我倒没考虑过

mengzhuhao · 发表于 2007-11-25 21:52

原帖由 langhuamin 于 2007-11-24 22:09 发表 ) d1 z5 A8 i4 ?5 O! Y' E

& @6 }- ] [( W' o& S4 @* y2 c8 z* @

q/ K' y* K$ J' }呵呵，这个我倒没考虑过

你可以参看一些教程里面的综合结果实例对比

代码不同效率不一样虽然结果相同

langhuamin · 发表于 2007-11-26 10:43

嗯好的,有机会会多去看看的.呵呵

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这段verilog代码是不是有问题啊，仿真波形错误啊？

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