16位移位寄存器设计与FPGA实现(逻辑左移、逻辑右移、算术右移、循环左移、循环右移)

该博客详细介绍了如何使用Verilog在FPGA上实现16位移位寄存器,包括逻辑左移、逻辑右移、算术右移、循环左移和循环右移。通过建立输入信号的消抖和沿检测,实现了不同类型的移位操作,并将结果输出到data_0。

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module shift_reg
(
    input clk,
    input rst_n,
    input Logic_L,//逻辑位移使能信号
    input Arith_L,//算术位移使能信号
    input Circu_L,//循环位移使能信号
    output [15:0]data_0//输出数据
);


reg [15:0]data;//原数据
always@(posedge clk or negedge rst_n) 
begin
if(~rst_n)
  data<=0;
else
    data<=16'b1010101010101010;//data_i;
end


reg Logic_L1,Arith_L1,Circu_L1;//使能信号打三排,消抖和为检测沿做准备
reg Logic_L2,Arith_L2,Circu_L2;
reg Logic_L3,Arith_L3,Circu_L3;


always@(posedge clk or negedge rst_n) 
begin
if(~rst_n)
begin
    Logic_L1<=0;
    Arith_L1<=0;
    Circu_L1<=0;
    
    Logic_L2<=0;
    Arith_L2<=0;
    Circu_L2<=0;
    
    Logic_L3<=0;
    Arith_L3<=0;
    Circu_L3<=0;
end
else

FPGA(Field-Programmable Gate Array)是一种可编程硬件平台,用于实现定制化的数字信号处理逻辑。要在FPGA实现64循环左移寄存器(64-bit circular shift register),你需要使用Verilog或VHDL这样的硬件描述语言编写设计。 以下是一个简单的Verilog代码示例,展示如何创建一个64循环左移寄存器: ```verilog module circ_left_shift ( input [63:0] data_in, // 输入数据 input clk, // 时钟信号 input reset, // 重置信号 output reg [63:0] data_out // 输出数据 ); // 定义一个64移位寄存器 reg [63:0] shift_reg; always @(posedge clk or posedge reset) begin if (reset) begin shift_reg <= {64'd0}; // 当reset为高时,清零寄存器 end else if (clk) begin if (data_in[63]) begin // 使用数据输入作为移控制信号 shift_reg = {shift_reg[51:0], shift_reg[63]}; // 右移并保留最高 end else begin shift_reg <= shift_reg << 1; // 循环左移 end end end assign data_out = shift_reg; // 输出等于移位寄存器的内容 endmodule ``` 在这个例子中,`data_in`输入将决定循环是否发生(如果最低为1,即非循环;否则,按正常模式左移)。`clk`是同步信号,`reset`是复信号。 请注意,实际应用中,你可能需要连接FPGA开发板、下载工具和合适的IP库才能将这个设计部署到硬件中。此外,由于FPGA的具体配置依赖于你使用的器件和工具链,可能还需要进行适配和优化。
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