题解 | 基础版06#多功能数据处理器#

本题目虽然简单，但是值得探究有符号数和无符号数问题，笔试面试和实际项目常见的问题，建议学习。

1. 题目

根据指示信号select的不同，对输入信号a,b实现不同的运算。输入信号a、b为8bit有符号数，

当select[1;0] =0，输出a；

当select[1;0] =1，输出b；

当select[1;0] =2，输出a+b；

当select[1;0] =3，输出a-b。

2. 解析

本题目比较简单，但是还是有一些值得注意的点，中间改动一些东西可能就会出错。因为输入输出都已经直接定义了signed有符号数类型，所以直接相加、相减也没有问题，不会出现运算错误。

有符号数+有符号数=有符号数

这其中，如果加数中有无符号数，那么就会按照无符号运算。

如果表达式中有一个无符号数，则所有的操作数都会被强行转换为无符号数；

即：有符号A +无符号B时，会将补码表示的有符号A当成无符号数A1，，再计算A1+B，这样得到的结果就是错的了。

两种解决方法：

（1）涉及到有符号数运算时，和有符号相关的输入、输出、中间变量均定义成signed有符号数，这样全部遵循有符号数运算规则；

（2）用位拼接符补齐符号位；

3. 代码

`timescale 1ns/1ns
module data_select(
	input clk,
	input rst_n,
	input signed[7:0]a,
	input signed[7:0]b,
	input [1:0]select,
	output reg signed [8:0]c
);
    
always @ (posedge clk&nbs***bsp;negedge rst_n)
begin
    if( ~rst_n ) begin
        c <= 9'b0;
    end 
    else begin
        case ( select )
            2'b00 : begin
                c <= {a[7], a};
            end 
            2'b01 : begin
                c <= {b[7], b};
            end 
            2'b10 : begin
                c <= {a[7], a} + {b[7], b};
            end 
            2'b11 : begin
                c <= {a[7], a} - {b[7], b};
            end 
            default : begin
                c <= 9'b0;
            end 
        endcase
    end 
end     
    
endmodule