整数 (integer)
整数常数的定义规则如下。
- 整数可以用十进制(decimal)、十六进制(hexadecimal)、八进制(octal)、二进制(binary)形式表示,表现形式为:
<null|+|→<size><sign:s|S><base: d|D|h|H|o|O|b|B><0~9|0~f|0~7|0~1|x|z>,其中size、sign和base是可选的。
- 最简单的整数是没有size、sign和base的十进制数,只用0~9,可选+或-,表示的是符号数(signed integer)。
- sign必须和base一起使用。当base前面有sign标志时,表示的是符号数(signed integer);当base前面没有sign标志时,表示的是无符号数(unsigned integer)。
- 负数以2的补码形式表示。
- x表示不可知值(unknown),z表示高阻值(Hiz),在十进制数中不能使用x和z。其中z可以用?代替,在使用casex和casez时,为了便于理解常用?代替z。
当z作为逻辑门的输入或在表达式中出现时,通常把z当做x处理,但是当z出现在MOS的原语(primitive)中,还是当做z,因为MOS可以传送高阻(HiZ)。 - 如果无符号数的位数小于size,那么就在左端扩展:如果最左边的位是0或1,左端就补0扩展;如果最左边的位是x,左端就补x扩展;如果最左边的位是z,左端就补z扩展。
- 如果无符号数的位数大于size,那么就在左端截去多余的位。
- 在Verilog-2001中,对于没有size限定的数,那么就在左端按照表达式的size根据最左边的位进行扩展(0、x或z),扩展多少位都没有问题。但是在Verilog-1995中,如果最左边位是x或z,那么x或z最多只能扩展到32位,超出的位按0扩展。
- 对于<sign>、<base>、a~f、x和z,大写和小写都可以使用(case insensitive)。
- 为了阅读方便,可以在数字之间加_(下划线)分割数字。
- 注意:当把带有size 的负常数(sized signed constant numbers)赋给一个reg类型的变量时,不管这个变量是否是signed,对这个负常数做符号扩展(sign-extend)。
例子:
//1. Unsized constant numbers 659 // is a decimal number 'h 837FF // is a hexadecimal number 'o7460 // is an octal number 4af // is illegal (hexadecimal format requires 'h) //2. Sized constant numbers 4'b1001 // is a 4-bit binary number 5 'D 3 // is a 5-bit decimal number 3'b01x // is a 3-bit number with the least significant bit unknown 12'hx // is a 12-bit unknown number 16'hz // is a 16-bit hign-impedance number //3. Using sign with constant numbers 8 'd -6 // this is illegal syntax -8 'd 6 // this defines the two's complement of 6, // held in 8 bits-equivalent to -(8'd 6) 4 'shf // this denotes the 4-bit number '1111', to be // interpreted as a 2's complement number, or '-1'. // This is equivalent to -4'h 1 -4 'sd15 // this is equivalent to -(-4'd 1), or '0001' 16'sd? //the same as 16'sbz //4. Automatic left padding reg [11:0] a, b, c, d; initial begin a = 'h x; // yields xxx b = 'h 3x; // yields 03x c = 'h z3; // yields zz3 c = 'h 0z3; // yields 0z3 end reg [84:0] e, f, g; e = 'h5; // yields {82{1'b0},3'b101} f = 'hx; // yields {85{1'bx}} g = 'hz; // yields {85{1'bz}} //5. Use _ 27_195_000 16'b0011_0101_0001_1111 32 'h 12ab_f001 //6. sign-extend reg signed [15:0] h; reg [15:0] m; h = -12'h123; //16'FEDD h = 12'shEDD; //16'FEDD m = -12'h123; //16'FEDD m = 12'shEDD; //16'FEDD
我们要避免如下书写错误:
case (sel[1:0]) 00: y = a; 01: y = a; 10: y = a; //not execute 11: y = a; //not execute endcase