【文章內(nèi)容簡介】 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 58 格式： reg [n1:0] 存儲器名 [m1:0]； 或 reg [n1:0] 存儲器名 [m:1]； reg [n1:0] ：定義了存儲器中每一個存儲單元的大小。 [m1:0]：定義了該存儲器中有多少個這樣的單元。 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 59 例 1. 定義一個存儲器， 1024個字節(jié)，每個字節(jié) 8位。 reg [7:0] mymem[1023:0]。 例 2. 存儲器與寄存器的區(qū)別 reg [n1:0] rega； //一個 n位的寄存器 reg mema[n1:0]； //n個一位寄存器組成的存 儲器組 reg [3:0] Amem[63:0]； 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 60 說明： 1）數(shù)組的維數(shù)不能大于 2。 2）存儲器屬于寄存器數(shù)組類型。連線數(shù)據(jù)類 型沒有相應的存儲器類型。 3）單個寄存器說明既能夠用于說明寄存器類 型，也可以用于說明存儲器類型。 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 61 例： parameter ADDR_SIZE = 16 , WORD_SIZE = 8。 reg [WORD_SIZE:1] RamPar [ ADDR_SIZE 1 : 0]， DataReg； RamPar——存儲器，是 16個 8位寄存器數(shù)組； DataReg——8位寄存器。 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 62 4）在賦值語句中需要注意如下區(qū)別： 存儲器 賦值不能在一條賦值語句中完成，但是寄 存器可以。 因此在存儲器被賦值時，需要定 義一個索引。下例說明它們之間的不同。 reg [5:1] Dig。 // Dig為 5位寄存器。 . . . Dig = 539。b11011。 // 賦值正確 reg BOg[5:1]。 // Bog為 5個 1位寄存器組成的的存儲器組 . . . Bog = 539。b11011。 // 賦值不正確 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 63 有一種存儲器賦值的方法是分別對存儲器中的每個字賦值。例如： reg [3:0] Xrom [4:1]； Xrom[1] = 439。hA； Xrom[2] = 439。h8； Xrom[3] = 439。hF； Xrom[4] = 439。h2； 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 64 四 . 運算符 Verilog語言參考了 C語言中大多數(shù)運算 符的語義和句法。但 Verilog中沒有增 1(i++) 和減 1 (i– –)運算符。 1. 算術運算符 ? +（一元加和二元加） ? －（一元減和二元減） ? *（乘） ? /（除） ? %（取模） 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 65 說明 : 1）兩個整數(shù)相除，結果值要略去小數(shù)部分，只取整數(shù)部分； 2）取模運算時，結果的符號位采用模運算式里第一個操作數(shù)的符號位； 模運算表達式 結果 說明 10 % 4 2 余數(shù)為 2 12 % 3 0 整數(shù) 11 % 5 1 余數(shù)為 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 66 3）在進行算術運算操作時，如果某個操作數(shù) 有不確定的值 X或 Z，那么整個結果為 X。 例： 39。b10x1 + 39。b01111 結果為不確定數(shù) 39。bxxxxx 4）無符號數(shù)和有符號數(shù) ? 若操作數(shù)為寄存器型或連線型，或基數(shù)格式表示形式的整數(shù)則為無符號數(shù)； ? 若為整型或實型，則可以是有符號數(shù)。 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 67 例： reg [5:0] Bar； integer Tab。 . . . Bar = 639。d12； //寄存器變量 Bar的十進制數(shù)為 52，向量值為 110100。 Tab = 639。d12； //整數(shù) Tab的十進制數(shù)為 12，位 形式為 110100。 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 68 5）算術操作結果的長度 算術表達式結果的長度由最長的操作數(shù)決 定。在賦值語句下，算術操作結果的長度由操 作符左端目標長度決定。 reg [3:0] Arc, Bar, Crt； reg [5:0] Frx； . . . Arc = Bar + Crt； Frx = Bar + Crt； 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 69 例：算術運算符應用的一個例子。 module arithmetic (a， b， out1， out2， out3， out4， out5) input [2:0] a ， b； output [3:0] out1 ； output [4:0] out3 ； output [2:0] out2 ， out4， out5 ； reg [3:0] out1 ； reg [4:0] out3 ； reg [2:0] out2 ， out4， out5 ； 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 70 always @ (a or b) begin out1=a+b ； out2=ab ； out3=a*b ； out4=a/b ； out5=a%b ； end endmodule 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 71 2. 邏輯運算符 邏輯運算符有 3種 : ? amp。amp。 (邏輯與 ) ? || (邏輯或 ) ? ！ (邏輯非 ) 說明： 1） amp。amp。 和 || 為二目運算符，要求有兩個操作數(shù)。 例 （ ab） amp。amp。 （ bc） ， a amp。amp。 b （ ab） ||（ bc） ， a || b 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 72 2） ！是單目運算符，只要求一個操作數(shù)。 例： !（ ab） ， ! a 3）在一個邏輯表達式中，如果包含多個邏輯 運算符， 如：！ aamp。amp。b||(xy)amp。amp。c 按以下優(yōu)先次序： ? ！ ? amp。amp。 ?|| ? 邏輯運算符中，“ amp。amp。 ‖和“ ||‖的優(yōu)先級別低于關系運算符，“！”高于算術運算符。 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 73 3. 位運算 ? ~ 按位取反； ? | 按位或； ? amp。 按位與； ? ^ 按位異或； 在 Verilog語言中有 7種位邏輯運算符： ?^~或 ~^ 按位異或非； ?~amp。 按位與非； ?~| 按位或非； 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 74 例：若 A=539。b11001； B=539。b10101，則： ~A=539。b00110 Aamp。B= 539。b10001 A|B= 539。b11101 A^B= 539。b01100 說明： 1）按位運算符中，除了“ ~‖為單目運算符外，其 余均為雙目運算符。 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 75 2）對于雙目運算符，如果操作數(shù)長度不相等 , 長度較小的操作數(shù)在最左側添 0補位。 3）無論單目按位運算符還是雙目按位運算符， 經(jīng)過按位運算后，原來的操作數(shù)有幾位，所得 結果仍為幾位。 4）不要將邏輯運算符和按位運算符相混淆。 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 76 4. 關系運算符 Verilog關系運算符有： ?（大于） ?（小于） ?=（大于等于） ?=（小于等于） 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 77 例：關系運算符應用的一個例子。 module relation (a， b， out1， out2， out3， out4) input [2:0] a ， b； output out1 ， out2， out3， out4 ； reg out1， out2， out3， out4 ； always @ (a or b) begin out1=ab ； out2=a=b ； out3=ab ； if (a=b) out4=1 else out4=0 end endmodule 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 78 說明： 1）在進行關系運算時，若聲明的關系為“假”， 則返回值是“ 0‖；若聲明的關系為“真”，則返 回值是“ 1‖； 2）若某個操作數(shù)的值不定，則關系是模糊的， 返回值是不定值。 3）所有關系運算符有著相同的優(yōu)先級別。關 系運算符的優(yōu)先級別低于算術運算符。 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 79 5. 等式運算符 等式運算符有 4種 ? = =（等于） ? !=（不等于） ? = = =（全等） ? != =（非全等） 兩目運算符 ,要求有兩個操作數(shù)，得到的結果是 1位的邏輯值。 ? 聲明的關系為真，結果為 1； ? 聲明的關系為假，結果為 0； 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 80 ―==‖與“ ===‖的區(qū)別： == 0 1 x z 0 1 0 x x 1 0 1 x x x x x x x z x x x x === 0 1 x z 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 x 0 0 1 0 z 0 0 0 1 相等運算符真值表 全等運算符真值表 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 81 6. 縮位運算符（歸約運算符） 單目運算符，也有與、或、非運算。包括下面幾種： ? amp。——與 ? ~amp?！c非 ? | ——或 ? ~| ——或非 ? ^——異或 ? ^~， ~^——同或 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 82 其與、或、非運算規(guī)則類似于位運算符的運算規(guī)則，但其運算過程不同。 對操作數(shù)的相應位進行與、或、非運算，操作數(shù)是幾位數(shù)，則運算結果是幾位。 位運算： 縮位運算： 對單個操作數(shù)進行與、或、非遞推運算，最后的運算結果是 1位的二進制數(shù)。 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P. 83 具體運算過程： 第一步：先將操作數(shù)的第 1位與第 2位進行與、 或、非運算； 第二步：將運算結果與第 3位進行與、或、非 運算，依次類推，直至最后一位。 例： reg[3:0] a； b=amp。a； 若： A=539。b11001 則： amp。A=0； |A=1； 計算機系統(tǒng)綜合課程設計 2020年教育部 英特爾精品課程 P.