Verilog 有符号乘法“丢失”有符号位

Question

我正在编写一个使用乘法器模块的代码，当其中一个输入为负数时，该模块会返回奇怪的答案。我猜测这与 Verilog 处理带符号数字的方式有关，并且模块没有将结果正确存储在“regsigned out”声明中。我所有的输入/输出/wire/reg 声明都已签名，所以我不确定我缺少什么以及我还需要做什么来告诉 Verilog 处理这个问题。抱歉这个初学者的问题！

例如，

当 X[0] 为 1610 且 Theta1[1] 为 -123 时，我从乘法器模块得到的结果是： 6914897148530

以下是我的代码的相关部分：

module mult(in1, in2, out, mult_start); // multiplication module

input signed    [32-1:0]    in1, in2;
input               mult_start;

output      signed [64-1:0] out;
reg         signed [64-1:0] out;

always @(in1 or in2 or mult_start)
begin
    if (mult_start)
    begin
        out <= (in1 * in2) & {64{1'b1}};
    end
    else
        out <= out;
end
endmodule



module child_one (clk, rst_b, sig_start, Input_X, Input_Theta1)

// Internal Variables Memory
reg signed [`REG_LENGTH-1:0] Theta1 [0:217-1];
reg signed [`REG_LENGTH-1:0] X [0:216-1];
wire signed [`OUT_LENGTH-1:0] prod_1 [0:217-1];
reg signed [`OUT_LENGTH-1:0] prod_sum;
wire signed [`OUT_LENGTH-1:0] sig_result;

mult mult_001 (X[0], Theta1[1], prod_1[1], mult_start); 
mult mult_002 (X[1], Theta1[2], prod_1[2], mult_start); 
mult mult_003 (X[2], Theta1[3], prod_1[3], mult_start); 
mult mult_004 (X[3], Theta1[4], prod_1[4], mult_start); 

always @(posedge clk or negedge rst_b)
begin
    if (sig_start == 1) 
    begin
        if (state == 4'b0000)
        begin
            state <= 4'b0001; // initialize state variable to zero
            k <= 0;
            result_done <= 0;
            index <= 0;
        end
        else if (state == 4'b0001) // Start Multiplication Operation
        begin
            k               <= result_done ?      0     : k + 1;
            result_done     <= result_done ?      1     : (k == 10);
            state       <= result_done ?      4'b0010   : 4'b0001;
            mult_start  <= result_done ?      1'b1  : 1'b0; 
        //mult_start <= 1'b1;
        //state <= 4'b0010;
        end
        else if (state == 4'b0010) // Stop Multiplication Operation
        begin
            k <= 0;
            result_done <= 0;
            mult_start <= 0;
            state <= 4'b0011;
        end
    end
end

终端模块

谢谢，

费萨尔。

Answer 1

感谢所有的帮助和建议。为 mult 模块编写单独的测试平台有助于找到解决方案。

我的问题出在多模块中。由于我的输入是 32 位长，因此 mult 输出将是 32*2+1 = 65 位长。我的输出端口 'out' 仅被分配为 64 位长，这导致当答案为负数时出现符号问题。将它指定为 65 位长可以解决我的问题。