cordic计算sin，cos出错

xinxin3219

万能的坛子，请教下这个正弦值在过零点和峰值点峰谷点的值是怎么出现异常的~
代码如下：
module cordic
#(parameter DATA_WIDTH=8)
(
    input clk,
    input rst_n,
    input ena,
    input [DATA_WIDTH-1:0] phase_in,
    output reg [DATA_WIDTH-1:0] sin_out,
    output reg [DATA_WIDTH-1:0] cos_out,
    output reg [DATA_WIDTH-1:0] eps
);

localparam PIPELINE=8;

reg [DATA_WIDTH-1:0] phase_in_reg;
reg [DATA_WIDTH-1:0] x0,y0,z0;
reg [DATA_WIDTH-1:0] x1,y1,z1;
reg [DATA_WIDTH-1:0] x2,y2,z2;
reg [DATA_WIDTH-1:0] x3,y3,z3;
reg [DATA_WIDTH-1:0] x4,y4,z4;
reg [DATA_WIDTH-1:0] x5,y5,z5;
reg [DATA_WIDTH-1:0] x6,y6,z6;
reg [DATA_WIDTH-1:0] x7,y7,z7;

reg [1:0] quadrant [PIPELINE:0];
integer i;

always @(posedge clk,negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
        phase_in_reg <= 8'b0;
    else
        if(ena)
        begin
            case(phase_in[7:6])//phase_in/360*256,so phase_in is discrete 360/256=1.40625 degree
                2'b00: phase_in_reg <= phase_in;      //when phase_in <90 degree,phase_in =phase_in
                2'b01: phase_in_reg <= phase_in-8'h40;//when phase_in >=90 degree,phase_in-90
                2'b10: phase_in_reg <= phase_in-8'h80;//when phase_in >=180 degree,phase_in-180
                2'b11: phase_in_reg <= phase_in-8'hc0;//when phase_in >=270 degree,phase_in-270
                default:;
            endcase
        end
end // this program is intend to turn phase_in into [0,90]

always @ (posedge clk,negedge rst_n)//circul cordic
begin
    if(!rst_n)
        begin
            x0<=8'b0;
            y0<=8'b0;
            z0<=8'b0;
        end
    else
        if(ena)
        begin
            x0 <= 8'h4D;       //0.60725*2^7,gian K
            y0 <= 8'h00;
            z0 <= phase_in_reg;//start values of x0,y0,z0,
        end
end

//level 1
always @ (posedge clk,negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
    begin
        x1 <=8'b0;
        y1 <=8'b0;
        z1 <=8'b0;
    end
    else
    if(ena)
        if(z0[7]==1'b0)// if MSB of z0 is not 1,z0 is positive,of course it is true
        begin
            x1 <= x0-y0;
            y1 <= y0+x0;
            z1 <=z0-8'h20;         //45deg
        end     
        else
        begin         //z0 is defined as positive value
            x1<=x0+y0;
            y1<=y0-x0;
            z1<=z0+8'h20;
        end
end
//level 2
always @ (posedge clk,negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
    begin
        x2 <=8'b0;
        y2 <=8'b0;
        z2 <=8'b0;
    end
    else
    if(ena)
        if(z1[7]==1'b0)// if z0 is still > 0
        begin
            x2 <= x1-{y1[DATA_WIDTH-1],y1[DATA_WIDTH-1:1]};//concatation   why not shift operation
            y2 <= y1+{x1[DATA_WIDTH-1],x1[DATA_WIDTH-1:1]};//make MSB stable
            z2 <=z1-8'h12;//26deg
        end
        else
        begin
            x2<= x1+{y1[DATA_WIDTH-1],y1[DATA_WIDTH-1:1]};
            y2<= y1-{x1[DATA_WIDTH-1],x1[DATA_WIDTH-1:1]};
            z2<= z1+8'h12;
        end
end
//level 3
always @ (posedge clk,negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
    begin
        x3 <=8'b0;
        y3 <=8'b0;
        z3 <=8'b0;
    end
    else
    if(ena)
        if(z2[7]==1'b0)
        begin
            x3 <= x2-{{2{y2[DATA_WIDTH-1]}},y2[DATA_WIDTH-1:2]};//{y2[DATA_WIDTH-1],y2[DATA_WIDTH-1],y2[DATA_WIDTH-1:2]}
            y3 <= y2+{{2{x2[DATA_WIDTH-1]}},x2[DATA_WIDTH-1:2]};
            z3 <=z2-8'h09;//14deg
        end
        else
        begin
            x3<= x2+{{2{y2[DATA_WIDTH-1]}},y2[DATA_WIDTH-1:2]};
            y3<= y2-{{2{x2[DATA_WIDTH-1]}},x2[DATA_WIDTH-1:2]};
            z3<= z2+8'h09;
        end
end
//level 4
always @ (posedge clk,negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
    begin
        x4 <=8'b0;
        y4 <=8'b0;
        z4 <=8'b0;
    end
    else
    if(ena)
        if(z3[7]==1'b0)
        begin
            x4 <= x3-{{3{y3[DATA_WIDTH-1]}},y3[DATA_WIDTH-1:3]};
            y4 <= y3+{{3{x3[DATA_WIDTH-1]}},x3[DATA_WIDTH-1:3]};
            z4 <= z3-8'h04;//7deg
        end
        else
        begin
            x4<= x3+{{3{y3[DATA_WIDTH-1]}},y3[DATA_WIDTH-1:3]};
            y4<= y3-{{3{x3[DATA_WIDTH-1]}},x3[DATA_WIDTH-1:3]};
            z4<= z3+8'h04;
        end
end
//level 5
always @ (posedge clk,negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
    begin
        x5 <=8'b0;
        y5 <=8'b0;
        z5 <=8'b0;
    end
    else
    if(ena)
        if(z4[7]==1'b0)
        begin
            x5 <= x4-{{4{y4[DATA_WIDTH-1]}},y4[DATA_WIDTH-1:4]};
            y5 <= y4+{{4{x4[DATA_WIDTH-1]}},x4[DATA_WIDTH-1:4]};
            z5 <= z4-8'h02;//4deg
        end
        else
        begin
            x5<= x4+{{4{y4[DATA_WIDTH-1]}},y4[DATA_WIDTH-1:4]};
            y5<= y4-{{4{x4[DATA_WIDTH-1]}},x4[DATA_WIDTH-1:4]};
            z5<= z4+8'h02;
        end
end
//level 6
always @ (posedge clk,negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
    begin
        x6 <=8'b0;
        y6 <=8'b0;
        z6 <=8'b0;
    end
    else
    if(ena)
        if(z5[7]==1'b0)
        begin
            x6 <= x5-{{5{y5[DATA_WIDTH-1]}},y5[DATA_WIDTH-1:5]};
            y6 <= y5+{{5{x5[DATA_WIDTH-1]}},x5[DATA_WIDTH-1:5]};
            z6 <= z5-8'h01;//2deg
        end
        else
        begin
            x6<= x5+{{5{y5[DATA_WIDTH-1]}},y5[DATA_WIDTH-1:5]};
            y6<= y5-{{5{x5[DATA_WIDTH-1]}},x5[DATA_WIDTH-1:5]};
            z6<= z5+8'h01;
        end
end
//level 7
always @ (posedge clk,negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
    begin
        x7 <=8'b0;
        y7 <=8'b0;
        z7 <=8'b0;
    end
    else
    if(ena)
        if(z6[7]==1'b0)
        begin
            x7 <= x6-{{6{y6[DATA_WIDTH-1]}},y6[DATA_WIDTH-1:6]};
            y7 <= y6+{{6{x6[DATA_WIDTH-1]}},x6[DATA_WIDTH-1:6]};
            z7 <= z6-8'h00;//2deg
        end
        else
        begin
            x7<= x6+{{6{y6[DATA_WIDTH-1]}},y6[DATA_WIDTH-1:6]};
            y7<= y6-{{6{x6[DATA_WIDTH-1]}},x6[DATA_WIDTH-1:6]};
            z7<= z6+8'h00;
        end
end
//-------
always @ (posedge clk,negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
        for(i=0;i<=PIPELINE;i=i+1)
            quadrant<=2'b00;
    else
        if(ena)
            begin
                for(i=0;i<PIPELINE;i=i+1)
                    quadrant[i+1]<=quadrant;
                quadrant[0]<=phase_in[7:6];
            end
end //remark the quadrant of the first eight phases_in
//------------

always @ (posedge clk,negedge rst_n)
begin
    if(!rst_n)
    begin
        sin_out <= 8'b0;
        cos_out <= 8'b0;
        eps     <= 8'b0;
    end
    else
        if(ena)
        case(quadrant[7])//if the phase is in first quadrant,the sin(X)=sin(A),cos(X)=cos(X)
            2'b00:
                begin
                    sin_out <= y7;
                    cos_out <= x7;
                    eps     <= z7;
                end
            2'b01:      
                begin   //if the phase is in second quadrant,the sin(X)=sin(A+90)=cosA,cos(X)=cos(A+90)=-sinA
                    sin_out <= x7;
                    cos_out <= ~(y7)+1'b1;
                    eps     <= z7;
                end
            2'b10:
                begin  //if the phase is in third quadrant,the sin(X)=sin(A+180)=-sinA,cos(X)=cos(A+180)=-cosA
                    sin_out <= ~(y7)+1'b1;
                    cos_out <= ~(x7)+1'b1;
                    eps     <= z7;
                end
            2'b11:    //if the phase is in forth quadrant,the sin(X)=sin(A+270)=-cosA,cos(X)=cos(A+270)=cosA
                begin
                    sin_out <= ~(x7)+1'b1;
                    cos_out <= y7;
                    eps     <= z7;
                end
         endcase
end

endmodule

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