右移和左移(SLL/SRL)

Question

所以，我正在开发一个用于MIPS架构的算术逻辑单元，我正在尝试进行左移和右移，这样算术逻辑单元就可以移动任何数量的位。

我的想法是将移位值转换为整数，并选择将出现在结果中的条目部分(整数存储在X中)，但是Quartus不接受变量值，只接受常量。

我该怎么做才能做到这一点？(当"1000“=>...”和"WHEN "1001“=>...")

谢谢。

PROCESS ( ALU_ctl, Ainput, Binput, X )
BEGIN
                -- Select ALU operation
    --ALU_output_mux <= X"00000000"; --padrao   
CASE ALU_ctl IS
    WHEN "1000" =>  ALU_output_mux(31 DOWNTO X) <= (Ainput( 31-X DOWNTO 0 ));
    WHEN "1001" =>  ALU_output_mux(31-X DOWNTO 0) <= (Ainput( 31 DOWNTO X ));
    WHEN OTHERS =>  ALU_output_mux  <= X"00000000";
END CASE;
END PROCESS;

Answer 1

如果Quartus不喜欢它，你有两个选择：

1. 以Quartus喜欢的方式写下它-你试图推断出一个桶形移位器，所以你可以写一个手写的，然后实例化它。可能在时间上昂贵的
2. 获得一个不同的合成器，可以接受它。潜在的昂贵的金钱。

Answer 2

我在Quartus中也遇到过这个问题，尽管您的代码也有一些隐式的闩锁(您没有在两个移位情况下分配输出的所有位)。

我使用的变通办法是定义一个包含所有可能结果的中间数组，然后使用选择器选择其中一个结果。在您的示例中，如下所示：

subtype DWORD_T         is std_logic_vector( 31 downto 0);
type    DWORD_A         is array (natural range <>) of DWORD_T;
signal  shift_L         : DWORD_A(31 downto 0);
signal  shift_R         : DWORD_A(31 downto 0);
signal  zero            : DWORD_T;

...

zero <= (others=>'0');

process (Ainput)
begin    
    for index in Ainput'range loop
        shift_L(index) <= Ainput(31 - index downto 0) & zero(index - 1 downto 0);
        shift_R(index) <= zero(index - 1 downto 0) & Ainput(31 downto index);
    end loop;
end process;

ALR_output_mux <= shift_L(to_integer(X)) when ALU_ctl="1000", 
                  shift_R(to_integer(X)) when ALU_ctl="1001",
                  (others=>'0') when others;

Answer 3

您可以通过使用generate或for创建每个平移/旋转级别来解决此问题，也可以使用standard functions ({shift，rotate}_{left，right})进行平移和旋转。