2^n到n优先级编码器，带连续分配

Question

n正在参数化。我已经写了这个代码，当我用我也写的测试台运行时，它不起作用。向下滚动可以查看所有内容。。。

module p2_encoder
#(
parameter SIZE_OUT = 3,
parameter SIZE_IN  = 2 ** SIZE_OUT-1
)
(
input logic [SIZE_IN :0]    encoder_in,
output logic [SIZE_OUT:0]    encoder_out,
output logic [7:0]    test_out
);
assign test_out = SIZE_OUT;

genvar i;

generate
for(i = SIZE_IN; i >= 0; i = i - 1) begin
assign encoder_out[i] = (encoder_in[i]) ? i : 0;
end
endgenerate
endmodule

对于这个例子，测试台如下，n=4，但它应该在没有用户选择的n的情况下工作：

module test;
parameter ENCODER_OUT  = 4;
parameter ENCODER_SIZE = (2 ** ENCODER_OUT) - 1;

logic clk = 0;
parameter   CLK_PERIOD = 10;    // clock period is 10 time units
////////////////////////
logic [ENCODER_SIZE:0] encoder_in, i, test_out;
logic [ENCODER_OUT:0] encoder_out;
// instantiation
p2_encoder encoder_1(.*);
// defining the parameter of this encoder
defparam encoder_1.SIZE_OUT = ENCODER_SIZE;
// test vectors
initial 
begin 
$display("n--------------------");
// do an exhuastive test using ALL inputs
// this for loop covers everything until
// the last, highest input.
// done this way to prevent infinite 
// looping
for(i=0; i <= 2*ENCODER_OUT; i = i + 1)
begin
encoder_in = i;
#1
$display("input =  %b, output = %d", encoder_in, encoder_out);
end
// the last, highest input value
encoder_in = i;
#1
$display("input =  %b, output = %d", encoder_in, encoder_out);

$display("n --------------------n");


$stop;
end
endmodule

测试台的结果给出了一个错误的结果，如下所示。如何更正代码以获得正确的结果？

# input = 0000000000000000, output = 0 
# input = 0000000000000001, output = 0 
# input = 0000000000000010, output = 2 
# input = 0000000000000011, output = 2 
# input = 0000000000000100, output = 0 
# input = 0000000000000101, output = 0 
# input = 0000000000000110, output = 2 
# input = 0000000000000111, output = 2 
# input = 0000000000001000, output = 8 
# input = 0000000000001001, output = 8

正确的结果应该看起来像。。。

# input = 0000000000000000, output = 0 
# input = 0000000000000001, output = 0 
# input = 0000000000000010, output = 1 
# input = 0000000000000011, output = 1 
# input = 0000000000000100, output = 2 
# input = 0000000000000101, output = 2 
# input = 0000000000000110, output = 2 
# input = 0000000000000111, output = 2 
# input = 0000000000001000, output = 3 
# input = 0000000000001001, output = 3

我知道错误在assign encoder_out[i] = (encoder_in[i]) ? i : 0行，但我不知道该怎么纠正。

Answer 1

您不能使用generate块以算法的方式进行。生成块在实际程序编译之前的预处理步骤中进行评估，因此不能基于动态变量进行条件调整。

您可以编写如下表达式：

assign encoder_out = (encoder_in >> 1) == 1 ? 1 : (encoder_in >> 2) == 1 ? 2 (encoder_in >> 3) == 1 ? 3 : 0;  

如果你能看到它是递归的，你需要手动压平递归级别，并且不能在生成块中使用循环的递归来实现这一点。您需要一个带有动态循环的动态函数。

这是一个建议。您可以从assign语句中调用函数。不确定这是否是可合成的，但它解释了一种可能的替代总是块的方法。

function logic [SIZE_OUT:0] encode(input  logic [SIZE_IN :0] encoder_in);
for (int i = SIZE_IN-1; i >= 0; i--) begin
if (encoder_in[i]) begin
return i;
end
end
return 0;
endfunction

assign encoder_out = encode(encoder_in);