Spartan-6学习日记3——verilog表达式

verilog表达式

表达式由操作数和操作符构成

一、操作数

操作数可以是任意的数据类型，只是某些特定的语法结构要求使用特定类型的操作数。例如寄存器的赋值只能在initial和always语句中。操作数可以为常数，整数，实数，线网，寄存器，时间，位选，域选，存储器及函数调用等。

module test;

//实数
real a, b, c;
a=b+c;

//寄存器
reg  [3:0]       cra1, cra2 ;
always @(posedge clk) begin
        cra2 = cra1 & cra2 ;
end
         
 
//非法操作数
reg [3:0]         res;
wire [3:0]        temp;
always@ （*）begin
    res    = cra2 – cra1 ;
    //temp = cra2 – cra1 ; //不合法，always块里赋值对象不能是wire型
end

endmodule

1.  操作数位选择和部分选择以及都是针对向量而言
2. 位选择：net_name/reg_name [num]，num是第几位
3. 部分选择name [num1:num2] 表示从num1的位数到num2位数
4. 对于数组补充：verilog中常用允许申请的数组有real time integer wire reg及其向量类型的数组，数组维数没有限制，数组元素可以为标量也可以为向量例如

   integer num[7:0];//8个整数组成的数组，每个元素是整型标量
   reg [3:0] count[3:0];//4个4bit的寄存器类型组成的数组
   wire [7:0] addr[3:0];//4个8bit wire类型组成的数组
   reg [31:0]       data_4d[11:0][3:0][3:0][255:0] ; //声明4维的32bit数据变量数组

   数组与向量区别：向量是单独的个体有自己的位宽，数组是多个多维的元素的集合，每个元素位宽，可以为1或n

5. 存储器变量：是一种寄存器数组，

   reg mem[0:255];//256bit的1bit的存储器

6. 参数：参数用来表示常量，用关键字 parameter 声明，只能赋值一次

7. 字符串保存在reg类型的变量中，每个字符占用8bit（一个字节），

二、操作符

 verilog有9 种操作符，分别是算术、关系、等价、逻辑、按位、归约、移位、拼接、条件操作符。

同类型操作符之间，除条件操作符是从右向左关联外，其他的操作符是从左向右关联，另外圆括号可以改变运算顺序。

单目操作符是对一个操作数进行操作，双目操作符是对两个操作数进行操作。

1.  算术运算符：乘（*）、除（/）、加（+）、减（-）、求幂（**）、取模（%）加减。如果操作数某一位为 X，则计算结果也会全部出现 X。对于结果的位宽因该是所有涉及的操作数位宽最大者，注意乘法运算一定要定义结果是参与运算的位宽2倍，否则高位被截断会出错。
2. 关系操作符：大于（>），小于（<），大于等于（>=），小于等于（<=）；结果真1、假0；如果有操作数某一位是x，那么结果就是x
3. 逻辑操作符：主要有 3 个&&（逻辑与）, ||（逻辑或），!（逻辑非）。对操作数做整体运算（非0即1），计算结果是一个 1bit 的值，0 表示假，1 表示真，x 表示不确定。
4. 按位操作符包括取反（~），与（&），或（|），异或（^），同或（~^）；对两个操作数按位操作，如果两个数位数不相等，那么一般情况是左边补0.
5. 归约操作符：包括归约与（&），归约与非（~&），归约或（|），归约或非（~|），归约异或（^），归约同或（~^）；运算规则：对操作数逐位操作，用来判断是否全为1或则全为0

   A = 4'b1010 ;
   &A ;      //结果为 1 & 0 & 1 & 0 = 1'b0，可用来判断变量A是否全1
   ~|A ;     //结果为 ~(1 | 0 | 1 | 0) = 1'b0, 可用来判断变量A是否为全0
   ^A ;      //结果为 1 ^ 0 ^ 1 ^ 0 = 1'b0

6. 移位操作符：包括左移（<<），右移（>>），算术左移（<<<），算术右移（>>>）；算术左移和逻辑左移时，右边低位会补 0。逻辑右移时，左边高位会补 0；而算术右移时，左边高位会补充符号位。

7. 拼接操作符用大括号 {，} 来表示，用于将多个操作数（向量）拼接成新的操作数（向量），信号间用逗号隔开。拼接符操作数必须指定位宽，常数的话也需要指定位宽例如：Y1 = {B, A[3:2], A[0], 4'h3 }; 

8. 条件表达式有三个操作符：例如A？B : C，A为真就执行B，为假就执行C