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Verilog基本语法之运算符

jf_GctfwYN7 来源:IC修真院 2023-06-25 10:17 次阅读

运算符分类

运算符按功能分为9类:

算术运算符

逻辑运算符

关系运算符

等式运算符

缩减运算符

条件运算符

位运算符

移位运算符

位拼接运算符

运算符按操作数的个数分为3类:

单目运算符:带一个操作数 逻辑非!,按位取反~,缩减运算符,移位运算符

双目运算符:带两个操作数 算术,关系,等式运算,逻辑,位运算符的大部分

三目运算符:带三个操作数 条件运算符

01 算术运算符:

+
-
*
/
% 求模
算术运算符 说明

进行整数除法时,结果值略去小数部分,只取整数部分

%为求模运算符,要求%两侧均为整型数据

求模运算结果值的符号位取第一个操作数的符号位

例:-11%3 结果为-2

进行算术运算时,若某操作数为不定值x,则整个结果也为x

02 逻辑运算符:

逻辑运算符把它的操作数当成布尔变量

非零的操作数被认为是真(1’b1);

零被认为是假(1’b0);

不确定的操作数如4‘bxx00,被认为是不确定的(可能为零,也可能是非零);但4‘bxx11,被认为是真

&&(双目) 逻辑与
||(双目) 逻辑或
!(单目) 逻辑非
逻辑运算符 说明

进行逻辑运算后的结果为布尔值(1或0)

&&和||的优先级除高于条件运算符外,低于关系运算符,等式运算符等几乎所有运算符

逻辑非!优先级最高

例:(a>b)&&(b>c) 可简写为:a>b && b>c

(a==b)||(x==y) 可简写为:a==b || x==y

(!a) || (a>b) 可简写为:!a || a>b

建议采用带括号形式

03 位运算符:

~(单目) 按位取反
&(双目) 按位与
| (双目) 按位或
^(双目) 按位异或
^~,~^(双目) 按位同或
位运算符 说明

位运算其结果与操作数位数相同。位运算符中的双目运算符要求对两个操作数的相应位逐位进行运算

两个不同长度的操作数进行位运算时,将自动按右端对齐,位数少的操作数会在高位0补齐

例 a=5'b11011 b=3'b001 a&b = 5'00001

04 关系运算符(双目):

< 小于
<= 小于等于
> 大于
>= 大于等于
关系运算符 说明

运算结果为1位的逻辑值1或0或x.

关系运算时,若关系为真,则返回值为1;若关系为假,则返回值为0;若某操作数为不定值x,则返回值为x。

所有关系运算符优先级别相同。

关系运算符的优先级别低于算术运算符。

例:a

05 等式运算符:

== 等于
!= 不等于
=== 全等
!== 不全等
等式运算符 说明

运算结果为1位的逻辑值1或0或x.

等于运算符(==)和全等运算符(===)的区别:

使用等式运算符时两个操作数必须逐位相等,结果才为1;若某些位为x或z,则结果为x;

使用全等运算符时,若两个操作数的相应位完全一致(如同是1,0,x,z)则结果为1;否则为0.

所有的等式运算符优先级别相同

===和!==运算符常用于case表达式的判别,又称为"case等式运算符".

==真值表

== 0 1 x z
0 0 0 x x
1 0 1 x x
x x x x x
z x x x x

===真值表

=== 0 1 x z
0 0 0 0 0
1 0 1 0 0
x 0 0 1 0
z 0 0 0 1

06 缩减运算符(单目):

&
~& 与非
|
~| 或非
^ 异或
^~,~^ 同或
缩减运算符 说明

对单个操作数进行递推运算,即先将操作数的最低位于第二位进行与,或,非运算,再将运算结果与第三位进行相同运算,一次类推直至高位。

最后运算结果缩减为1位二进制数

例:reg[3:0] a;

b =|a; //等效于b=((a[0] | a[1]) |a(2)) | a[3]

07 移位运算符(单目):

>> 右移
<<  左移
移位运算符 说明

A >>n 或A<< n

将操作数右移或左移n位,同时用n个0填补移出的空位

左移会扩充位数,右移位数不变,但数据会丢失

08 条件运算符(三目):

信号 = 条件?表达式1:表达式2

当条件为真,信号取表达式1的值,条件为假,则取表达式2的值

09 位拼接运算符:

运算符号{ },用于将两个或多个信号的某些位拼接起来,表示一个整体信号。

{信号1,信号2}

output [3:0] sum;      
output cout;
input  [3:0] ina, inb;
input  cin;
assign  {cout,sum} =ina + inb + cin;  //进位与和拼接在一起
算术运算符

用重复法简化表达式,如:{4{w}} //等同于{w,w,w,w}

还可用嵌套方法简化书写,如{b,{3{a,b}} //{b,a,b,a,b,a}

在为拼接表达式中,不允许存在没有指明位数的信号,必须指明信号的位数;若未指明,则默认为32位的二进制数;

如{1,0}=64’h00000001_00000000, 不是2‘b10

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审核编辑:刘清

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原文标题:IC学霸笔记 | Verilog基本语法之运算符

文章出处:【微信号:IC修真院,微信公众号:IC修真院】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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