Sumador con anchos mixtos — bug de extensión de signo

a es un número en complemento a dos de 4 bits (rango −8…+7) y b es de 8 bits, también en complemento a dos. La salida sum = a + b es de 8 bits.

Especificación

• Extiende a de 4 a 8 bits con extensión de signo, y luego suma a b.
• Replica el bit de signo a(3) en los cuatro bits altos del valor extendido.

Qué falla

El autor extendió a añadiendo "0000", lo que es extensión con ceros. Funciona por casualidad cuando a es positivo, pero con a negativo (p.ej. 1111 = −1) genera el valor positivo 15 y la suma queda mal.

Pista

numeric_std ofrece resize(valor_signed, nuevo_ancho), que realiza la extensión de signo automáticamente cuando la fuente es signed.