FPGA | Verilog 实现矩阵乘法（附源码）

最近需要用 verilog写一个矩阵乘法的简单模块

我写的是 3 * 3 的、数值位宽为 [3:0] （0-15）的矩阵乘法，你完全可以根据你的板子资源加以更改：

Verilog代码
`timescale 1ns / 1ps

module mm(A,B,Result);

    input [35:0] A;              // 行*列*数据位宽 3*3*4
    input [35:0] B;
    output [89:0] Result;        // 行*列*数据位宽 3*3*10，
    
    reg [71:0] Result;         
    reg [3:0] A1 [0:2][0:2];
    reg [3:0] B1 [0:2][0:2];
    reg [9:0] Res1 [0:2][0:2];     // 因为A和B相乘最大的值为15*15=225，所以数据位宽为225*3=10位（一行乘一列）
    
    integer i,j,k;
    
    always@ (A or B)
    begin
        // 一维矩阵转为二维矩阵
        {
          
   A1[0][0],A1[0][1],A1[0][2],A1[1][0],A1[1][1],A1[1][2],A1[2][0],A1[2][1],A1[2][2]} = A;
        {
          
   B1[0][0],B1[0][1],B1[0][2],B1[1][0],B1[1][1],B1[1][2],B1[2][0],B1[2][1],B1[2][2]} = B;
        {
          
   Res1[0][0],Res1[0][1],Res1[0][2],Res1[1][0],Res1[1][1],Res1[1][2],Res1[2][0],Res1[2][1],Res1[2][2]} = 71d0;
        
        i=0; j=0; k=0;
        
        for(i=0;i<3;i=i+1)
        begin
            for(j=0;j<3;j=j+1)
            begin
                for(k=0;k<3;k=k+1)
                begin
                    Res1[i][j]=Res1[i][j]+ (A1[i][k]*B1[k][j]);
                end
            end
        end
        
        Result = {
          
   Res1[0][0],Res1[0][1],Res1[0][2],Res1[1][0],Res1[1][1],Res1[1][2],Res1[2][0],Res1[2][1],Res1[2][2]};
    end

endmodule
Testbench
`timescale 1ns / 1ps

module test_bench;
    
    reg [35:0] A;
    reg [35:0] B;
    
    wire [71:0] Answer;
    
    Calculator calculator(.A(A), .B(B), .Result(Answer));
    
    initial begin
        
        //Initial inputs
        A={
          
   4d1,4d2,4d3,4d4,4d5,4d6,4d7,4d8,4d9};
        B={
          
   4d5,4d3,4d5,4d8,4d6,4d10,4d5,4d3,4d0};
        
    end

// VCS联合Verdi查看波形，使用自带的波形查看器可删除这段代码    
`ifdef FSDB
initial begin
    $fsdbDumpfile("tb_mm.fsdb");
    $fsdbDumpvars;
end
`endif

endmodule
仿真和结果验证
手动计算验证一下（我这里数据少就手算了，建议你们写个脚本验证）： Ok，没有问题，后续继续优化，用并行计算的方式实现。