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
3 y4 N1 E5 \4 x: ^% C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
7 y: p* {1 v+ M3 v  P* ^回去试了一下，确实如此。3 i: s) |; P: ^  B0 f
而且程序段可以作以下简化：) ]+ p9 j3 {6 N. L3 b
) O# V' U# P0 r. o

5 G3 F; e* v! n3 @reg [8:0]ins;) z2 f0 O1 {+ W

2 @1 R) \+ q- J5 `  ^/ q1 ?always @(posedge clk)  / |$ {. k* O- l( s7 T7 {
  begin
  [6 ]1 B& Z) x2 c% v    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
3 }' ~: U, ?. W8 m* M据猜测，程序可能有问题。- w8 L4 k3 t h9 m& y+ r1 r N
{thirdco,thirds}={seconda[1:0]+secondb[1:0]+secondco,seconds}CB2 C" H$ ?( [0 e% o. W
1 i w8 ^- V1 G, S

% p, @; ]# i6 B3 f其中，{seconda[1:0]+secondb[1:0]+secondco,seconds}是6位，{thirdco,thirds}是7位，
. k/ R7 w6 B+ _. P9 \! Q- U5 Q$ H
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 5 W1 R8 T% L' l: K: [
5 o1 Q% P" _, ^; @" G( _
这个问题我也注意到了
Q0 m1 k) l2 J p" @/ w但问题在于为何第一也是这样的效果为何就有进位变化
. O$ e2 P2 a6 {7 J ]) y而只有后面的两个有错误？
! j( ]9 H5 C$ j5 _: X7 H! _8 Y$ R: f) j0 x# W% j
不知道是否与verilog语言本事有关系？- E( d/ A; s5 G6 E" K: i- j
0 Q. f9 O) q: \* `7 _9 K
我自己试了试6 ~2 c2 l- J, h# p6 P$ {
如何在加之前先把2位的值赋值给一个3位的值" Y5 A; i6 O: N! w9 U0 A
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
; A5 C/ ~; z& L5 ]1 I
0 n3 Y" Z S4 s8 J6 r虽然没错
1 H3 A0 A' Z9 Y; T这样的代码综合出来比流水线效率低: ]7 f( v% b, [8 f
综合出来用的器件也多哈# W/ ^; H( F8 i; L7 w }" Q% b2 C
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
* m# N& d C( |8 P; P1 Q1 ^0 J- E+ b9 ~

% O5 h6 H$ u$ ]' f, G/ u) `; E% m$ s
/ M! Q, R2 j" Y1 M$ U3 Q- L' N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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