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module KeyExpansion#(parameter N,parameter Nr,parameter Nk)(word, words);
input [0:N-1] word;
output reg [0:(128*(Nr+1))-1] words;
reg [0:31] temp;
integer y;
always @(*) begin
for (y = 0; y < Nk; y = y + 1) begin
words[y*32 +: 32] = word[y*32 +: 32];
end
for(y = Nk; y < 4 * (Nr+1) ; y = y + 1) begin
temp = words[(y-1)*32+:32];
if((y % Nk) == 0) begin
temp = subword (Rotword(temp)) ^ rcon (y/Nk) ;
end
else if(Nk > 6 && (y % Nk == 4))begin
temp = subword(temp);
end
words[(y)*32+:32] = words[(y - Nk)*32+:32] ^ temp;
end
end
//////////////////////////////////////
function [0:31] subword;
input [0:31] a;
begin
subword[0+:8]=sbox (a[0+:8]);
subword[8+:8]=sbox (a[8+:8]);
subword[16+:8]=sbox (a[16+:8]);
subword[24+:8]=sbox (a[24+:8]);
end
endfunction
/////////////////////////////////////
function [31:0] Rotword;
input [31:0] in;
begin
Rotword = {in[23:0], in[31:24]};
end
endfunction
/////////////////////////////////////
function [7:0] sbox(input [7:0] a);
begin
case (a)
8'h00: sbox=8'h63;
8'h01: sbox=8'h7c;
8'h02: sbox=8'h77;
8'h03: sbox=8'h7b;
8'h04: sbox=8'hf2;
8'h05: sbox=8'h6b;
8'h06: sbox=8'h6f;
8'h07: sbox=8'hc5;
8'h08: sbox=8'h30;
8'h09: sbox=8'h01;
8'h0a: sbox=8'h67;
8'h0b: sbox=8'h2b;
8'h0c: sbox=8'hfe;
8'h0d: sbox=8'hd7;
8'h0e: sbox=8'hab;
8'h0f: sbox=8'h76;
8'h10: sbox=8'hca;
8'h11: sbox=8'h82;
8'h12: sbox=8'hc9;
8'h13: sbox=8'h7d;
8'h14: sbox=8'hfa;
8'h15: sbox=8'h59;
8'h16: sbox=8'h47;
8'h17: sbox=8'hf0;
8'h18: sbox=8'had;
8'h19: sbox=8'hd4;
8'h1a: sbox=8'ha2;
8'h1b: sbox=8'haf;
8'h1c: sbox=8'h9c;
8'h1d: sbox=8'ha4;
8'h1e: sbox=8'h72;
8'h1f: sbox=8'hc0;
8'h20: sbox=8'hb7;
8'h21: sbox=8'hfd;
8'h22: sbox=8'h93;
8'h23: sbox=8'h26;
8'h24: sbox=8'h36;
8'h25: sbox=8'h3f;
8'h26: sbox=8'hf7;
8'h27: sbox=8'hcc;
8'h28: sbox=8'h34;
8'h29: sbox=8'ha5;
8'h2a: sbox=8'he5;
8'h2b: sbox=8'hf1;
8'h2c: sbox=8'h71;
8'h2d: sbox=8'hd8;
8'h2e: sbox=8'h31;
8'h2f: sbox=8'h15;
8'h30: sbox=8'h04;
8'h31: sbox=8'hc7;
8'h32: sbox=8'h23;
8'h33: sbox=8'hc3;
8'h34: sbox=8'h18;
8'h35: sbox=8'h96;
8'h36: sbox=8'h05;
8'h37: sbox=8'h9a;
8'h38: sbox=8'h07;
8'h39: sbox=8'h12;
8'h3a: sbox=8'h80;
8'h3b: sbox=8'he2;
8'h3c: sbox=8'heb;
8'h3d: sbox=8'h27;
8'h3e: sbox=8'hb2;
8'h3f: sbox=8'h75;
8'h40: sbox=8'h09;
8'h41: sbox=8'h83;
8'h42: sbox=8'h2c;
8'h43: sbox=8'h1a;
8'h44: sbox=8'h1b;
8'h45: sbox=8'h6e;
8'h46: sbox=8'h5a;
8'h47: sbox=8'ha0;
8'h48: sbox=8'h52;
8'h49: sbox=8'h3b;
8'h4a: sbox=8'hd6;
8'h4b: sbox=8'hb3;
8'h4c: sbox=8'h29;
8'h4d: sbox=8'he3;
8'h4e: sbox=8'h2f;
8'h4f: sbox=8'h84;
8'h50: sbox=8'h53;
8'h51: sbox=8'hd1;
8'h52: sbox=8'h00;
8'h53: sbox=8'hed;
8'h54: sbox=8'h20;
8'h55: sbox=8'hfc;
8'h56: sbox=8'hb1;
8'h57: sbox=8'h5b;
8'h58: sbox=8'h6a;
8'h59: sbox=8'hcb;
8'h5a: sbox=8'hbe;
8'h5b: sbox=8'h39;
8'h5c: sbox=8'h4a;
8'h5d: sbox=8'h4c;
8'h5e: sbox=8'h58;
8'h5f: sbox=8'hcf;
8'h60: sbox=8'hd0;
8'h61: sbox=8'hef;
8'h62: sbox=8'haa;
8'h63: sbox=8'hfb;
8'h64: sbox=8'h43;
8'h65: sbox=8'h4d;
8'h66: sbox=8'h33;
8'h67: sbox=8'h85;
8'h68: sbox=8'h45;
8'h69: sbox=8'hf9;
8'h6a: sbox=8'h02;
8'h6b: sbox=8'h7f;
8'h6c: sbox=8'h50;
8'h6d: sbox=8'h3c;
8'h6e: sbox=8'h9f;
8'h6f: sbox=8'ha8;
8'h70: sbox=8'h51;
8'h71: sbox=8'ha3;
8'h72: sbox=8'h40;
8'h73: sbox=8'h8f;
8'h74: sbox=8'h92;
8'h75: sbox=8'h9d;
8'h76: sbox=8'h38;
8'h77: sbox=8'hf5;
8'h78: sbox=8'hbc;
8'h79: sbox=8'hb6;
8'h7a: sbox=8'hda;
8'h7b: sbox=8'h21;
8'h7c: sbox=8'h10;
8'h7d: sbox=8'hff;
8'h7e: sbox=8'hf3;
8'h7f: sbox=8'hd2;
8'h80: sbox=8'hcd;
8'h81: sbox=8'h0c;
8'h82: sbox=8'h13;
8'h83: sbox=8'hec;
8'h84: sbox=8'h5f;
8'h85: sbox=8'h97;
8'h86: sbox=8'h44;
8'h87: sbox=8'h17;
8'h88: sbox=8'hc4;
8'h89: sbox=8'ha7;
8'h8a: sbox=8'h7e;
8'h8b: sbox=8'h3d;
8'h8c: sbox=8'h64;
8'h8d: sbox=8'h5d;
8'h8e: sbox=8'h19;
8'h8f: sbox=8'h73;
8'h90: sbox=8'h60;
8'h91: sbox=8'h81;
8'h92: sbox=8'h4f;
8'h93: sbox=8'hdc;
8'h94: sbox=8'h22;
8'h95: sbox=8'h2a;
8'h96: sbox=8'h90;
8'h97: sbox=8'h88;
8'h98: sbox=8'h46;
8'h99: sbox=8'hee;
8'h9a: sbox=8'hb8;
8'h9b: sbox=8'h14;
8'h9c: sbox=8'hde;
8'h9d: sbox=8'h5e;
8'h9e: sbox=8'h0b;
8'h9f: sbox=8'hdb;
8'ha0: sbox=8'he0;
8'ha1: sbox=8'h32;
8'ha2: sbox=8'h3a;
8'ha3: sbox=8'h0a;
8'ha4: sbox=8'h49;
8'ha5: sbox=8'h06;
8'ha6: sbox=8'h24;
8'ha7: sbox=8'h5c;
8'ha8: sbox=8'hc2;
8'ha9: sbox=8'hd3;
8'haa: sbox=8'hac;
8'hab: sbox=8'h62;
8'hac: sbox=8'h91;
8'had: sbox=8'h95;
8'hae: sbox=8'he4;
8'haf: sbox=8'h79;
8'hb0: sbox=8'he7;
8'hb1: sbox=8'hc8;
8'hb2: sbox=8'h37;
8'hb3: sbox=8'h6d;
8'hb4: sbox=8'h8d;
8'hb5: sbox=8'hd5;
8'hb6: sbox=8'h4e;
8'hb7: sbox=8'ha9;
8'hb8: sbox=8'h6c;
8'hb9: sbox=8'h56;
8'hba: sbox=8'hf4;
8'hbb: sbox=8'hea;
8'hbc: sbox=8'h65;
8'hbd: sbox=8'h7a;
8'hbe: sbox=8'hae;
8'hbf: sbox=8'h08;
8'hc0: sbox=8'hba;
8'hc1: sbox=8'h78;
8'hc2: sbox=8'h25;
8'hc3: sbox=8'h2e;
8'hc4: sbox=8'h1c;
8'hc5: sbox=8'ha6;
8'hc6: sbox=8'hb4;
8'hc7: sbox=8'hc6;
8'hc8: sbox=8'he8;
8'hc9: sbox=8'hdd;
8'hca: sbox=8'h74;
8'hcb: sbox=8'h1f;
8'hcc: sbox=8'h4b;
8'hcd: sbox=8'hbd;
8'hce: sbox=8'h8b;
8'hcf: sbox=8'h8a;
8'hd0: sbox=8'h70;
8'hd1: sbox=8'h3e;
8'hd2: sbox=8'hb5;
8'hd3: sbox=8'h66;
8'hd4: sbox=8'h48;
8'hd5: sbox=8'h03;
8'hd6: sbox=8'hf6;
8'hd7: sbox=8'h0e;
8'hd8: sbox=8'h61;
8'hd9: sbox=8'h35;
8'hda: sbox=8'h57;
8'hdb: sbox=8'hb9;
8'hdc: sbox=8'h86;
8'hdd: sbox=8'hc1;
8'hde: sbox=8'h1d;
8'hdf: sbox=8'h9e;
8'he0: sbox=8'he1;
8'he1: sbox=8'hf8;
8'he2: sbox=8'h98;
8'he3: sbox=8'h11;
8'he4: sbox=8'h69;
8'he5: sbox=8'hd9;
8'he6: sbox=8'h8e;
8'he7: sbox=8'h94;
8'he8: sbox=8'h9b;
8'he9: sbox=8'h1e;
8'hea: sbox=8'h87;
8'heb: sbox=8'he9;
8'hec: sbox=8'hce;
8'hed: sbox=8'h55;
8'hee: sbox=8'h28;
8'hef: sbox=8'hdf;
8'hf0: sbox=8'h8c;
8'hf1: sbox=8'ha1;
8'hf2: sbox=8'h89;
8'hf3: sbox=8'h0d;
8'hf4: sbox=8'hbf;
8'hf5: sbox=8'he6;
8'hf6: sbox=8'h42;
8'hf7: sbox=8'h68;
8'hf8: sbox=8'h41;
8'hf9: sbox=8'h99;
8'hfa: sbox=8'h2d;
8'hfb: sbox=8'h0f;
8'hfc: sbox=8'hb0;
8'hfd: sbox=8'h54;
8'hfe: sbox=8'hbb;
8'hff: sbox=8'h16;
endcase
end
endfunction
///////////////////////////////////
function[0:31] rcon;
input [0:31] r;
begin
case(r)
4'h1: rcon=32'h01000000;
4'h2: rcon=32'h02000000;
4'h3: rcon=32'h04000000;
4'h4: rcon=32'h08000000;
4'h5: rcon=32'h10000000;
4'h6: rcon=32'h20000000;
4'h7: rcon=32'h40000000;
4'h8: rcon=32'h80000000;
4'h9: rcon=32'h1b000000;
4'ha: rcon=32'h36000000;
endcase
end
endfunction
///////////////////////////////////
endmodule