Verilog中的>>与<<运算符

时间: 2023-08-17 10:06:55 浏览: 115

Verilog带符号数运算[归类].pdf

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Verilog带符号数运算概述 Verilog是一种流行的硬件描述语言，具有简单、规范的语法规则，但是在数据处理方面存在一些限制。Verilog 95版本中，整型的默认位宽是32位，且位宽不能改变，因而限制了整型数的使用。为解决这个问题，Verilog 2001版本增加了对带符号数处理的支持，但Verilog对数据处理仍然有很多问题。本文将详细介绍Verilog带符号数的运算，包括加减运算、乘法运算、除法运算等，并提供Verilog程序和仿真结果。 1. 加减运算 Verilog 2001处理带符号数加减运算很简单，只要在定义数组时使用关键字signed即可。例如： module add_signed(a, b, sum); input signed [7:0] a, b; output signed [7:0] sum; assign sum = a + b; endmodule 仿真结果如图1所示。然而，在Verilog中处理带符号数和无符号数运算时，默认是把带符号数转换为无符号数。因此，对于带进位加法或者带借位减法运算，如果不加处理就会发生错误。改进的方法是把带符号数进行符号扩展： assign sum = {a[7], a} + {b[7], b} + c; 或者使用系统函数把无符号数转换为带符号数参加运算： assign sum = a + b + $signed(c); 所得仿真结果将会相同。 2. 乘法运算两个带符号数乘法运算的处理与加法运算相似，只需在定义端口时使用关键字signed即可： module mult(a, b, prod); input signed [7:0] a; input signed [7:0] b; output signed [15:0] prod; assign prod = a * b; endmodule 仿真结果如图4所示。 3. 除法运算 Verilog中带符号数的除法运算需要使用系统函数$signed和$unsigned对运算符进行转换。例如： module div(a, b, quotient); input signed [7:0] a, b; output signed [7:0] quotient; assign quotient = $signed(a) / $unsigned(b); endmodule 仿真结果如图5所示。 4. 补码表示 Verilog中带符号数的补码表示可以使用系统函数$signed对无符号数进行符号扩展。例如： assign sum = {a[7], a} + {b[7], b}; 或者使用系统函数$signed对无符号数进行符号扩展： assign sum = a + b + $signed(c); 5. 小结 Verilog带符号数运算是数字电路设计和验证的重要组成部分。通过本文的介绍，可以看出Verilog带符号数运算的重要性和复杂性。了解Verilog带符号数运算的原理和方法，可以更好地设计和实现数字电路。

在 Verilog 中，>> 和 << 运算符分别用于右移和左移操作。 >> 运算符用于对一个二进制数进行右移操作，即将二进制数的所有位向右移动指定的位数。右移操作会将最高位（符号位）保持不变，并在低位填充0。例如，对于一个8位的二进制数 A，A >> 2 将会将 A 的所有位向右移动两位。 << 运算符则用于对一个二进制数进行左移操作，即将二进制数的所有位向左移动指定的位数。左移操作会在高位填充0，并将最低位（最右边的位）丢弃。例如，对于一个8位的二进制数 B，B << 3 将会将 B 的所有位向左移动三位。这两个运算符通常用于处理整数类型的数据，在数字逻辑设计中很常见。需要注意的是，对于有符号数进行右移操作时，符号位也会被右移，并且右移操作可能导致数值溢出或丢失精度，因此在使用时应谨慎。

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