VORC的PE仿真问题之三：符号判断位选择错误导致电路死锁

VORC-求绝对值的运算功能仿真

仿真环境： ModelSim

源代码： Verilog

 

问题：仿真VORC的求两数差的绝对值的运算时，仿真出错。从仿真波形可以看出adder2o的值保持不变，导致求绝对值的操作无法进行。

原因：从电路图可以看出，最有可能出现问题的地方是，两数相减后符号位的判断位选择出错。

解决办法：修改电路图和相应的代码，选取正确的符号判断位（先前以adder2o[3]为符号判断位，目前使用adder5o[3]为符号位）。

图一 VORC求两数差的绝对值的运算波形

 

VORC-求绝对值的仿真出现电路死锁

 

问题：对VORC的两个8位操作数间的差值的求绝对值时，如果是128-0=128，此时使用原来的电路进行运算，会造成电路的死锁，即不管输入数据如何变化，电路的输出都锁定在128，使得电路无法进行正常工作。

 

图二 求绝对值电路仿真出现死锁（128-0=128）

 

原因：设计的电路中以差的最高位（adder5p[3]）作为符号位进行判断，若为1，则进行取反加一操作。但是，实际情况是当差值大于或等于128（1000，0000）时，电路会被死锁。

 

图三 求绝对值电路仿真出现死锁（两数据只差大于或等于128）

 

解决方法：重新设计一个符号位判断电路（比较器），提前比较输入数据的大小，判断差的符号位。

 

符号判断比较器的代码：

'timescale 1ns/1ns

 

module compare_8 (ain, bin, msb);

 

    parameter width = 8;

    input [width-1 : 0] ain, bin;

    output msb;

reg msb;

 

    always @ (ain or bin)

    begin

        if (ain < bin)

           msb = 1;

        else

           msb = 0;

    end

   

endmodule

 

 

仿真波形：

 

 

图四 符号判断器仿真波形

 

问题已经解决:VORC的求绝对值运算（abs操作）仿真波形正确

图五 VORC的绝对值运算仿真波形