| 1 | module amplitude
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| 2 | #(
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| 3 | parameter width = 12 // bit width of the input data
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| 4 | )
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| 5 | (
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| 6 | input wire clock, frame, reset,
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| 7 | input wire [width-1:0] min_data,
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|---|
| 8 | input wire [width-1:0] max_data,
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|---|
| 9 | input wire [width-1:0] inp_data,
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|---|
| 10 | output wire [width-1:0] out_data,
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|---|
| 11 | output wire [1:0] out_flag
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|---|
| 12 | );
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|---|
| 13 |
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|---|
| 14 | reg int_case_reg, int_case_next;
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|---|
| 15 | reg out_flag_reg, out_flag_next;
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|---|
| 16 | reg int_flag_reg, int_flag_next;
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|---|
| 17 | reg [width-1:0] int_mini_reg, int_mini_next;
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|---|
| 18 | reg [width-1:0] out_data_reg, out_data_next;
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|---|
| 19 | reg [width-1:0] inp_data_reg [1:0], inp_data_next [1:0];
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|---|
| 20 |
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|---|
| 21 | wire [1:0] int_comp_wire;
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|---|
| 22 | reg int_comp_reg, int_comp_next;
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|---|
| 23 |
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|---|
| 24 | reg [5:0] int_cntr_reg, int_cntr_next;
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|---|
| 25 |
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|---|
| 26 | assign int_comp_wire[0] = (inp_data_reg[1] < inp_data);
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|---|
| 27 | assign int_comp_wire[1] = (inp_data_reg[1] < max_data);
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|---|
| 28 |
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|---|
| 29 | always @(posedge clock)
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|---|
| 30 | begin
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|---|
| 31 | if (reset)
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|---|
| 32 | begin
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|---|
| 33 | int_case_reg <= 1'b0;
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|---|
| 34 | int_mini_reg <= {(width){1'b0}};
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|---|
| 35 | inp_data_reg[0] <= {(width){1'b0}};
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|---|
| 36 | inp_data_reg[1] <= {(width){1'b0}};
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|---|
| 37 | out_data_reg <= {(width){1'b0}};
|
|---|
| 38 | out_flag_reg <= 1'b0;
|
|---|
| 39 | int_flag_reg <= 1'b0;
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|---|
| 40 | int_comp_reg <= 1'b0;
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|---|
| 41 | int_cntr_reg <= 6'd0;
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|---|
| 42 | end
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|---|
| 43 | else
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|---|
| 44 | begin
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|---|
| 45 | int_case_reg <= int_case_next;
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|---|
| 46 | int_mini_reg <= int_mini_next;
|
|---|
| 47 | inp_data_reg[0] <= inp_data_next[0];
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|---|
| 48 | inp_data_reg[1] <= inp_data_next[1];
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|---|
| 49 | out_data_reg <= out_data_next;
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|---|
| 50 | out_flag_reg <= out_flag_next;
|
|---|
| 51 | int_flag_reg <= int_flag_next;
|
|---|
| 52 | int_comp_reg <= int_comp_next;
|
|---|
| 53 | int_cntr_reg <= int_cntr_next;
|
|---|
| 54 | end
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|---|
| 55 | end
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|---|
| 56 |
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|---|
| 57 | always @*
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|---|
| 58 | begin
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|---|
| 59 | int_case_next = int_case_reg;
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|---|
| 60 | int_mini_next = int_mini_reg;
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|---|
| 61 | inp_data_next[0] = inp_data_reg[0];
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|---|
| 62 | inp_data_next[1] = inp_data_reg[1];
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|---|
| 63 | out_data_next = out_data_reg;
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|---|
| 64 | out_flag_next = out_flag_reg;
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|---|
| 65 | int_flag_next = int_flag_reg;
|
|---|
| 66 | int_comp_next = int_comp_reg;
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|---|
| 67 | int_cntr_next = int_cntr_reg;
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|---|
| 68 |
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|---|
| 69 | case (int_case_reg)
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|---|
| 70 | 0:
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|---|
| 71 | begin
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|---|
| 72 | if (frame)
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|---|
| 73 | begin
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|---|
| 74 | inp_data_next[0] = inp_data;
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|---|
| 75 | inp_data_next[1] = inp_data_reg[0];
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|---|
| 76 | int_comp_next = int_comp_wire[0];
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|---|
| 77 | out_data_next = {(width){1'b0}};
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|---|
| 78 | out_flag_next = 1'b0;
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|---|
| 79 | // minimum
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|---|
| 80 | if ((~int_comp_reg) & (int_comp_wire[0]) & int_cntr_reg[5])
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|---|
| 81 | begin
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|---|
| 82 | int_mini_next = inp_data_reg[0];
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|---|
| 83 | int_flag_next = 1'b1;
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|---|
| 84 | end
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|---|
| 85 | // maximum after minimum
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|---|
| 86 | else if ((int_comp_reg) & (~int_comp_wire[0]) & (int_flag_reg))
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|---|
| 87 | begin
|
|---|
| 88 | out_data_next = inp_data_reg[0] - int_mini_reg;
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|---|
| 89 | // int_flag_next = 1'b0;
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|---|
| 90 | int_case_next = 1'b1;
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|---|
| 91 | end
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|---|
| 92 | else if (~int_cntr_reg[5])
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|---|
| 93 | begin
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|---|
| 94 | int_cntr_next = int_cntr_reg + 6'd1;
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|---|
| 95 | end
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|---|
| 96 | end
|
|---|
| 97 | end
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|---|
| 98 |
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| 99 | 1:
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| 100 | begin
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|---|
| 101 | if (out_data_reg > min_data)
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| 102 | begin
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|---|
| 103 | int_cntr_next = 6'b0;
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|---|
| 104 | // out_flag_next = 1'b1;
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|---|
| 105 | out_flag_next = int_comp_wire[1];
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|---|
| 106 | int_flag_next = ~int_comp_wire[1];
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|---|
| 107 | end
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|---|
| 108 | int_case_next = 1'b0;
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|---|
| 109 | end
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| 110 |
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|---|
| 111 | endcase
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|---|
| 112 | end
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| 113 |
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| 114 | assign out_data = out_data_reg;
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|---|
| 115 | assign out_flag = {~int_cntr_reg[5], out_flag_reg};
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| 116 |
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| 117 | endmodule
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