题目描述
实现数据位宽转换电路，实现24bit数据输入转换为128bit数据输出。其中，先到的数据应置于输出的高bit位。
电路的接口如下图所示。valid_in用来指示数据输入data_in的有效性，valid_out用来指示数据输出data_out的有效性；clk是时钟信号；rst_n是异步复位信号
题目解读
要实现24bit数据至128bit数据的位宽转换，必须要用寄存器将先到达的数据进行缓存。24bit数据至128bit数据，相当于5个输入数据+第6个输入数据的拼接成一个输出数据，出于对资源的节省以及时序要求，采用120bit的寄存器（data_lock）进行数据缓存。
为什么采用120bit的寄存器进行数据缓存呢？
因为120bit刚好能存储5个24bit输入数据，当第6个数据到了之后，将寄存器内缓存的前5个数据数据和第6个输入数据的高8bit输出，剩下的低16bit在下个时钟周期存入到寄存器中。具体实现方式后面根据代码再解释。
为什么不采用更小bit位宽的寄存器存储而是120bit呢？原因如下：如果数据缓存寄存器的位宽小于128bit，那么寄存器的位宽就必须满足能存下5个输入数据，这样当第6个数据到来时，就直接将输入端的8bit的数据和已缓存的120bit数据，如果寄存器存不下5个输入数据，那么意味着将有1个以上的数据数据没有缓存，那么就会造成数据丢失。
根据时序推演，数据是在第6个、第11个、第16个数据到来之后输出，所以内部设计一个计数器（valid_cnt），用来指示数据接收状态。当检测到valid_in拉高时，valid_cnt加1，valid_cnt在0-15之间循环，valid_cnt复位值是0。当valid_cnt是5或10或15，且valid_in为高时，输出数据，valid_out拉高。
`timescale 1ns/1ns
module width_24to128(
input clk ,
input rst_n ,
input valid_in ,
input [23:0] data_in ,
output reg valid_out ,
output reg [127:0] data_out
reg [119:0] data_lock;//128%24=5;5*24=120
reg [3:0] valid_cnt;
//24*16=128*3
always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
if(!rst_n)
valid_cnt <= 4'd0;
else if(valid_in == 1'b1 && valid_cnt == 4'd15)
valid_cnt <= 4'd0;
else if(valid_in == 1'b1)
valid_cnt <= valid_cnt + 1'b1;
valid_cnt <= valid_cnt;
always@(posedge clk or negedge rst_n)
begin
if(!rst_n)
begin
data_lock <= 120'b0;
data_out <= 128'b0;
else if(valid_in == 1'b1 && valid_cnt == 4'd5)
begin
data_lock <= {data_lock[119:16], data_in[15:0]};
data_out <= {data_lock, data_in[23:16]};
else if(valid_in == 1'b1 && valid_cnt == 4'd10)
begin
data_lock <= {data_lock[119:8], data_in[7:0]};
data_out <= {data_lock[111:0], data_in[23:8]};
else if(valid_in == 1'b1 && valid_cnt == 4'd15)
begin
data_lock <= {data_lock[119:24], data_in};
data_out <= {data_lock[103:0], data_in};
else if(valid_in == 1'b1)
data_lock <= {data_lock[95:0], data_in};
always @(posedge clk or negedge rst_n )
begin
if(!rst_n)
valid_out <= 'd0;
else if(valid_in && valid_cnt == 4'd5)
valid_out <= 1'd1;
else if(valid_in && valid_cnt == 4'd10)
valid_out <= 1'd1;
else if(valid_in && valid_cnt == 4'd15)
valid_out <= 1'd1;
valid_out <= 'd0;
endmodule
非整数倍数据位宽转换24to128题目描述实现数据位宽转换电路，实现24bit数据输入转换为128bit数据输出。其中，先到的数据应置于输出的高bit位。电路的接口如下图所示。valid_in用来指示数据输入data_in的有效性，valid_out用来指示数据输出data_out的有效性；clk是时钟信号；rst_n是异步复位信号题目解读要实现24bit数据至128bit数据的位宽转换，必须要用寄存器将先到达的数据进行缓存。24bit数据至128bit数据，相当于5个输入数据+第6个输入数据的
实现数据位宽转换电路，实现24bit数据输入转换为128bit数据输出。其中，先到的数据应置于输出的高bit位。
电路的接口如下图所示。valid_in用来指示数据输入data_in的有效性，valid_out用来指示数据输出data_out的有效性；clk是时钟信号；rst_n是异步复位信号。
分析:我们设置一个128bit位宽的寄存器，每新来一个24bit的数据，都将该数据移入。则当前5个周期(0,1,2,3,4)结束后，已经移入24*5=120bit数据，在下一个数据到来时(data_cnt==5)
整数倍数据位宽转换8to16
实现数据位宽转换电路，实现8bit数据输入转换为16bit数据输出。其中，先到的8bit数据应置于输出16bit的高8位。
电路的接口如下图所示。valid_in用来指示数据输入data_in的有效性，valid_out用来指示数据输出data_out的有效性；clk是时钟信号；rst_n是异步复位信号。
`timescale 1ns/1ns
module width_8to16(
input clk ,
input
我想出一种分析思路，源于之前看到名为《Verilog关于有符号数与无符号数的数值运算》的博客，感触良多，但是用该分析方法在实践中出现了问题，现结合经验对部分分析提出修改意见，如下：
运算原则：
Verilog中乘法和加法运算前，会先将操作数据拓展成相同位宽。
代码如下：
module top(
input [3:0] a,
input [3:...
以下内容摘自：《正点原子逻辑设计指南》
位宽转换在项目开发中会经常用到，比如两个模块对接，一个模块是 8bit 信号位宽，另外一个模块是16bit 信号位宽，那么两个模块实现对接就需要一个位宽转换电路，把 8bit 信号位宽转换为 16bit 信号位宽。
一、位宽转换简介
位宽转换包括两种，一种是整数倍位宽转换，一种是非整数倍位宽转换，整数倍的位宽转换相对简单，非整数倍的位宽转换比较复杂。
我们先来看下整数倍的位宽转换，如下图所示，一个是 A 模块，一个是 B 模块，一般模块的接口由数据信号和数据有效指示
以下内容摘自：《正点原子逻辑设计指南》
非整数倍的位宽转换与整数倍相比会稍微复杂一些。非整数倍的位宽转换指的是 1.5 倍位宽转换或者 2.5 倍位宽转换等等，比如位宽 8bit，需要转换为 12bit 的位宽转换。
非整数倍的位宽转换指的是进行 1.5 倍位宽转换或者其他带有小数倍数的位宽转换设计，非整数倍的位宽转换比较复杂，为什么比较复杂呢？大家可以先思考下，下面我们来进行分析，假设 a 数据位宽为 8bit， b 信号位宽为 12bit，刚好是 1.5 倍的位宽转换，如下图所示，我们可以看出
好的，我可以回答这个问题。将整数字符串转换为整数的方法是使用编程语言中的转换函数，如Python中的int()函数。int()函数可以将字符串转换为整数。例如，如果要将字符串"123"转换为整数，可以使用以下代码：
num_str = "123"
num_int = int(num_str)
print(num_int)
输出将是整数123。
