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verilog典型电路设计之流水线结构

下图是一个4位的乘法器结构，用verilog HDL 设计一个两级流水线加法器树4位乘法器

对于流水线结构 其实需要做的是在每级之间增加一个暂存的数据用来存储 我们得到的东西 我们一般来说会通过在每一级之间插入D触发器来保证数据的联通

通过在第一级和第二级，第二级和第三级加法器之间插入D触发器组，可以实现两级流水设计。
reg类型其实是用在always块中所以我们在其中引入always块 来保证reg 的使用
下面是两级 流水线的简单代码

module mul_addtree_2_stage(clk,clr,mul_a,mul_b,mul_out);input clk,clr;
input [3:0] mul_a,mul_b; 
output [7:0] mul_out;
reg[7:0] add_tmp_1,add_tmp_2,mul_out;
wire [7:0] stored0,stored1,stored2,stored3;
assign 
stored3=mul_b[3]?{1'b0,mul_a,3'b0}:8'b0;
assign 
stored2=mul_b[2]?{2'b0,mul_a,2'b0}:8'b0;
assign stored1=mul_b[1]?{3'b0,mul_a,1'b0}:8'b0;
assign stored0=mul_b[0]?{4'b0,mul_a}:8'b0;
always@(posedge clk or negedge clr)
if(!clr) begin
add_tmp_1<=8'b0000_0000;
add_tmp_2<=8'b0000_0000;
mul_out<=8'b0000_0000;
end
else begin
add_tmp_1<=stored3+stored2;
add_tmp_2<=stored1+stored0;
mul_out<=add_tmp_1+add_tmp_2;
end
end
endmodule

下面是流水线结构的testbench

module mult addtree_2_stag_tb;
reg clk, clr;
reg [3:0]mult_a, mult b;
wire [7:0]mult_out;
mul_addtree_2_stage
U1(.mul_a(mult_a),..mul_b(mult_b),
.mul_out(mult_out),.clk(clk),.clr(clr));
initial
begin
clk=0; clr=0; mult_a=1; mult_b=1;
#5 clr=1;
end
always #10 clk=~clk;
initial
begin
repeat(5)
begin
#20 mult_a=mult_a+1; mult_b=mult_b+1;
end
end
endmodule