Verilog上机实验题目4：哈夫曼编码器

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哈夫曼编码器

要求对一段数据序列进行哈夫曼编码，使得平均码长最短，输出各元素编码和编码后的数据序列。

1. 组成序列的元素是[0-9]这10个数字，每个数字其对应的4位二进制数表示。比如5对应0101，9对应1001。
2. 输入数据序列的长度为256。
3. 先输出每个元素的编码，然后输出数据序列对应的哈夫曼编码序列。

以上转载自百度文库

本题是第一届(2016-2017)全国大学生集成电路创新创业大赛全国总决赛FPGA设计方向的第一题，利用Xilinx的Vivado软件平台进行仿真综合实现，在EEPW网站有许多获奖作品（例如成电的三等奖、二等奖）。

在研究学习了FPGA作业题verilog源文件 哈夫曼编码代码后发现了一些问题，此代码是大连理工大学某同学使用赛灵思的ISE软件平台，所用芯片型号为xc4vsx25。

在此代码中采用的SORT排序方法和HTREE生成树方法较为复杂，并且无法生成不定码长的哈夫曼码，因此本次上机实验意图采用其他方式获取一组256位数字序列，并计算出其元素对应的哈夫曼码。其他部分采用RTL级代码编写。

代码的难点在于：

1. 将输入的256位数据存储起来，待output_start信号有效时，再输出给编码器，编码后变为不定长的哈夫曼码

2. 将输入的256位数统计频率形成哈夫曼树得出不定长的哈夫曼码，也可以放在定长的寄存器，但是要记录每个元素的哈夫曼码字长，以便在编码输出时准确的输出每个元素相对应的不定长哈夫曼码

3. 将每一位数据编码形成不定长的哈夫曼码再一位一位输出，可以采用状态机的形式，按字长将1-9的哈夫曼码分类