在 VHDL 中正确地从有符号转换为无符号

Question

我有一个带符号的累加器，用作 BROM LUT 的索引。无论如何，我在我的代码中进行了错误检查以检测 overflow/underflow 事件。这些绝对至关重要，因为应用是模拟 RF 前端的 AGC，因此下溢可能会导致蓬勃发展的信号获得最大增益，从而炸毁我们的前端部件。因此，我需要找到一种方法来正确地从有符号转换为无符号。例如，这是我目前拥有的：

library ieee;
...
use ieee.numeric_std.all;
...

process (clk)
    variable preSumV   : signed(accumToLut'left downto 0) := (others => '0');
    variable satCheckV : std_logic_vector(2 downto 0) := (others => '0');
begin
    if rising_edge(clk) then
        if reset = '1' then
            preSumV         := (others => '0');
            satCheckV       := (others => '0');
            overflow        <= '0';
            underflow       <= '0';
            accumToLut      <= (others => '0');
            accumToLutValid <= '0';
        else
            accumToLutValid <= mult.resultValid;

            -- accumulate
            if mult.resultValid = '1' then
                -- perform accum
                preSumV   := preSumV + mult.result(mult.result'left downto mult.result'left-accumToLut'length+1);
                satCheckV := accumToLut(accumToLut'left) & mult.result(mult.result'left) & preSumV(preSumV'left);

                -- check for signed OVF/saturation
                -- A,B is pos, sum neg = overflow so set max pos
                if satCheckV = "001" then
                    overflow <= '1';
                    accumToLut(accumToLut'left) <= '0';
                    accumToLut(accumToLut'left-1 downto 0) <= (others => '1');

                -- A,B is neg, sum pos = underflow so set max neg
                elsif satCheckV = "110" then
                    underflow <= '1';
                    accumToLut(accumToLut'left) <= '1';
                    accumToLut(accumToLut'left-1 downto 0) <= (others => '0');

                -- -- no overflow
                else
                    overflow   <= '0';
                    underflow  <= '0';
                    accumToLut <= preSumV;
                    --accumToLut <= preSumV(preSumV'left-1 downto 0);
                end if;
            end if;
        end if;
    end if;
end process;

accumToLutScaled <= accumToLut(accumToLut'left downto accumToLut'left-GainWordLookup'length+1);
index            <= unsigned(accumToLutScaled);
GainWordLookup   <= c_LinToDbLut(to_integer(accumToLutScaled));

我遇到的问题是信号 index 的有符号到无符号转换。因为这是带符号的 2 的补码，所以位没有变化。因此，当我将 accumToLut 值设置为 max/min 有符号值时，当我执行 index <= unsigned(accumToLutScaled).

时，这不会转换为相应的 max/min 无符号值

举个例子，假设preSumV、mult.result、accumToLut都是12位。当发生溢出事件时，accumToLut 被设置为有效的 0x7FF 或 0b0111111111111。但是，当我转换为无符号时，我希望它是 FFF，对应于 LUT 中的最大条目。最好只为 index 赋值添加一个偏移量，还是有更简洁的方法？

Answer 1

听起来您正在寻找绝对价值，对吗？你想知道什么时候结果的量级太大，但你不关心符号。使用内置的 abs 函数来执行此操作。我相信 abs 的结果是一个无符号值，但您可能必须转换为无符号。

index <= unsigned(abs(accumToLutScaled));

Answer 2

来自@Tricky，根据我table的大小添加固定偏移量，我已经解决了这个问题：

index <= unsigned(accumToLutScaled + 2**(accumToLutScaled'length - 1))

在 VHDL 中正确地从有符号转换为无符号

Convert from signed to unsigned in VHDL properly

vhdl