¿Cómo se escribe el código Verilog para el codificador de cabina modificado?

módulo modificado_booth_encoder (

Entrada [3:0] multiplicando, // multiplicando de 4 bits

Entrada [3:0] multiplicador, // multiplicador de 4 bits

salida [7:0] producto // producto de 8 bits

);

// registros internos para productos parciales

reg [7:0] parcial_product [0:3];

// Inicialización de productos parciales a 0

comienzo inicial

parcial_product [0] <=0;

parcial_product [1] <=0;

parcial_product [2] <=0;

parcial_product [3] <=0;

fin

// lógica de codificación de stand

siempre @(*) comienza

// iterar a través de cada bit del multiplicador

para (entero i =0; i <4; i =i + 1) Comienza

// Verifique los patrones de codificación de stand

Caso ({multiplicador [i], multiplicador [i-1]})

2'B00:comenzar

parcial_product [i] <=parcial_product [i];

fin

2'B01:Comienza

parcial_product [i] <=parcial_product [i] + multiplicand;

fin

2'B10:Comienza

parcial_product [i] <=parcial_product [i] - multiplicand;

fin

2'B11:comienza

parcial_product [i] <=parcial_product [i];

fin

Valor predeterminado:comenzar

parcial_product [i] <=parcial_product [i];

fin

funda

fin

fin

// Calcular el producto final

asignar producto =parcial_product [0] + (parcial_product [1] <<1) + (parcial_product [2] <<2) + (parcial_product [3] <<3);

módulo final

`` `` ``

Explicación:

1. Entradas y salidas:

- `Multiplicand`:entrada de 4 bits que representa el multiplicando.

- `Multiplicador`:entrada de 4 bits que representa el multiplicador.

- `Producto`:salida de 8 bits que representa el producto de multiplicando y multiplicador.

2. Registros internos:

- `parcial_product`:una matriz de 4 registros, cada uno almacenando un producto parcial. Estos registros se actualizarán en función de la codificación de la cabina.

3. Inicialización:

- El bloque inicial establece todos los registros de productos parciales a 0 al comienzo.

4. Lógica de codificación de cabina:

- El bloque `siempre @(*)` implementa el algoritmo de codificación de la cabina.

- Se itera a través de cada bit del multiplicador (desde MSB hasta LSB).

- Para cada bit, verifica el bit actual y el bit anterior para determinar el patrón de codificación de la cabina.

- Basado en el patrón, realiza la operación apropiada en el producto parcial:

- 00: No hay operación (el producto parcial permanece sin cambios).

- 01: Agregue el multiplicando al producto parcial.

- 10: Resta el multiplicando del producto parcial.

- 11: No hay operación (el producto parcial permanece sin cambios).

5. Cálculo final del producto:

- La declaración `Asignar` calcula el producto final agregando los productos parciales desplazados.

- Cada producto parcial se desplaza a la izquierda por su posición de bits correspondiente.

Cómo funciona el código:

El algoritmo de codificación de cabina modificado reemplaza el proceso de multiplicación con una serie de adiciones y sustracciones basadas en los patrones en el multiplicador. Al inspeccionar pares de bits consecutivos en el multiplicador, podemos realizar eficientemente la multiplicación.

Ejemplo:

Suponga `multiplicand =5` (binario:` 0101`) y `multiplicador =3` (binario:` 0011`).

1. iteración 1: `Multiplicador [3:2] =00` - Sin operación.

2. iteración 2: `Multiplicador [2:1] =01` - Agregar` multiplicand` a `parcial_product [1]`.

3. iteración 3: `Multiplicador [1:0] =11` - Sin operación.

Después del bucle, tendremos:

- `parcial_product [0] =0`

- `parcial_product [1] =5`

- `parcial_product [2] =0`

- `parcial_product [3] =0`

Finalmente, `producto =0 + (5 <<1) + (0 <<2) + (0 <<3) =10` (binario:` 1010`), que es el producto correcto de 5 y 3.