Verilog实现康威生命游戏机

在一个二维的棋盘上，每个格子有存活（1）和死亡（0）两种状态。在每个时间周期，每个格子会根据他的8个邻居来决定自己下一个周期的状态：
0-1个邻居：人口稀少，死亡（0）；
2个邻居：保持原状态；
3个邻居：繁衍（1）；
4+个邻居：人口过多，死亡（0）；
这个游戏原来是设计在一个无限的网格里，但是在这个电路中，我们设计为1616的网格，为了让这次练习更有趣，我们把网格边界拓扑环绕到对立的另一边。举个例子，（0,0）的8个邻居分别是(15,1), (15,0), (15,15), (0,1), (0,15), (1,1), (1,0), 和 (1,15).
我们把1616的网格设置为一个256位的向量，每一行表示为q[15:0]、q[31:16]等等。
load：加载数据到q中作为初始状态。
q：16*16网格的当前状态，在每个时钟周期更新。
注：边缘缺失部分用网格边界补充。

module top_module(
input clk,
input load,
input [255:0] data,
output [255:0] q ); 
    
wire [255:0] q_next;
reg [255:0] q;
reg [3:0]sum;

integer i;
always@(*)
	if(load)
		q <= data;
	else begin
        for(i=0;i<256;i=i+1) begin
        if(i==0)
        	sum[i] = 3*data[i] + 2*data[i+1] + 2*data[i+16] + data[i+17];
        else if(i==15)
        	sum[i] = 2*data[i-1] + 3*data[i] + data[i+15] + data[i+16] + data[i+16];
        else if(i==240)
        	sum[i] = 2*data[i-16] + data[i-15] + 3*data[i] + 2*data[i+1];
        else if(i==255)
        	sum[i] = data[i-17] + 2*data[i-16] + 2*data[i-1] + 3*data[i];
        else if(i>0 && i<15)
        	sum[i] = data[i-1] + data[i] + data[i+1] + data[i-1] + data[i+1] + data[i+15] + data[i+16] + data[i+17];
        else if(i>240 && i<255)
        	sum[i] = data[i-17] + data[i-16] + data[i-15] + data[i-1] + data[i+1] + data[i-1] + data[i] + data[i+1];
        else if(i/16 ==0) //左边
        	sum[i] = data[i-16] + data[i-16] + data[i-15] + data[i] + data[i+1] + data[i+16] + data[i+16] + data[i+17];
        else if(i%16 ==15) //右边
        	sum[i] = data[i-17] + data[i-16] + data[i-16] + data[i-1] + data[i] + data[i+15] + data[i+16] + data[i+16];
        else
        	sum[i] = data[i-17] + data[i-16] + data[i-15] + data[i-1] + data[i+1] + data[i+15] + data[i+16] + data[i+17];
        
        case(sum[i])
        2: q_next[i] = q[i];
        3: q_next[i] = 1;
        default: q_next[i] = 0;
        endcase
        end       
	end

integer j;
always@(posedge clk) begin
	for(j=0;j<256;j=j+1)
		q[j] <= q_next[j];
end

endmodule

参考：https://blog.csdn.net/weixin_38197667/article/details/91362042