Verilog 不同长度操作数运算(一)

    xiaoxiao2022-06-26  239

    在verilog中,一个简单的的运算 "f <= d + e;" ,但是当d,e,f的长度不同时,verilog是如何综合实现的呢?

    为了实验,d,e采用3bit长度,f的长度根据不同的实验场景重新确定。“+”、“-”、“>>”这三种运算应该是都符合同一种规则,下面实验更多的是利用“>>”操作来验证这种规则。

    整体代码如下:

    `timescale 1ns/1ns module test(); reg[2:0] d = 3'b100; reg[2:0] e = 3'b100; reg[3:0] f; initial begin //f <= d + e; //f <= ((d + e) >> 3); //f <= (2'b00 & 3'b000) + ((d + e)>>3); //f <= 3'b000 + ((d + e)>>3); //f <= 4'b0000 + ((d + e)>>3); f <= (2'b00 & 4'b0000) + ((d + e)>>3); $strobe("f:%b",f); #5 $finish; end endmodule

     

    实验一 (d,e,f均为3bit)

    step1:(普通"+")

    代码更改:

    同上

    结果:

    f: 000

    说明:

    这个结果是显而易见的,并没有得到预期正确的结果右端 d + e,本身两个都是3bit,因此运算就是在3bit上进行,结果不会超出3bit左端 f 也为3bit,结果只取后3bit

     

    step2:(移位情况)

    代码更改:

    f <= ((d + e) >> 3);

    结果:

    f: 000

    说明:

    该结果与上一步结果相符,仍是在3bit上运算,因此右移3位,还是0

     

    step3:(移位情况+额外位操作(3-bit))

    代码更改:

    f <= (2'b00 & 3'b000) + ((d + e)>>3); //或改为 f <= 3'b000 + ((d + e)>>3);

    结果:

    f: 000

    说明:

    并没有获得想要的结果因为这两种更改,虽然加入了额外的位操作,但是额外的位操作仍在3bit上进行,因此整体仍然在3bit上进行运算

     

    step4:(移位情况+额外位操作(4-bit))

    代码更改:

    f <= (2'b00 & 4'b0000) + ((d + e)>>3); //或改为 f <= 4'b0000 + ((d + e)>>3);

    结果:

    f: 001

    说明:

    获得了想要的结果这两种更改,加入了4-bit的位操作,将右端改为了在4位上的运算因为 f 还是定义为3bit,所以取后3bit,结果为001

    实验二 (d,e为3bit,f为4bit)

    step1:(普通"+")

    代码更改:

    reg[3:0] f;//将f的长度改为4bit f <= d + e;

    结果:

    f: 1000

    说明:

    得到了正确的结果虽然右端 d + e,本身两个都是3bit,但因为 f 是4bit,因此运算就是在4bit上进行,获得正确的结果

     

    step2:(移位情况)

    代码更改:

    f <= ((d + e) >> 3); f <= 3'b000 + ((d + e)>>3); f <= (2'b00 & 4'b0000) + ((d + e)>>3);

    结果:

    f: 0001

    说明:

    这3中情况,都获得了想要的结果,可见,只要 f 达到了正确的长度,右端运算就会扩展为 f 的长度,因此计算是正确的

     

     

     


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