Verilog中的数据类型

本文详细介绍了Verilog语言中的数字和整数常量的四种进制表示形式:二进制、八进制、十进制及十六进制,并解释了x值和z值的含义及其在数字电路中的应用。此外,还提供了如何使用下划线提高代码可读性的指导。
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Verilog中的数据类型

数字

整数常量有以下4种进制表示形式:
1)二进制(b或B);
2)八进制(o或O)。
3)十进制(d或D);
4)十六进制(h或H);
语法格式为:
<位宽>’<进制><数字> 这是最完整的形式。省略位宽则按照,默认位宽(分机器,大于32位);省略进制则按照,默认十进制。
举个栗子:
2’b01;
3’o7 ;
4’d9;
4’h15

x值和z值:在数字电路中,x代表不定值,z代表高阻值。一个x可以定义十六进制的4位,八进制的3位。z的表示方式同x相同,另外z亦可以用“?”来表示。(case块中用得较多)
4’b10x0 //位宽为4的二进制数从低位数起第二位为不定值
4’b101z //位宽为4的二进制数从低位数起第一位为高阻值
12’dz //位宽为12的10进制数,其值为高阻值(形式一)
12’d? //位宽为12的10进制数,其值为高阻值(形式二)

8’h4x //位宽为8的十六进制数,其低4位为不定值
下划线:用于区别开数字的表达式以提高程序的可读性。不能用在位宽和进制的地方,只能用在数字之间(数字前也不可以)。
16’b1010_1011_1111_1010 //合法形式

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### Verilog 中的数据类型定义和用法 #### 基本数据类型 Verilog 提供了几种基本的数据类型用于描述硬件电路的行为。最常用的是线网(`wire`)与寄存器(`reg`)。这些基础类型构成了更复杂结构的基础。 #### 线网 (Wire) 线网用来表示连接模块之间的信号路径,通常代表组合逻辑的结果。它不能保存状态,仅能传递当前时刻的值。声明 wire 类型变量的方式如下: ```verilog wire a; wire [7:0] bus; // 8-bit wide signal named 'bus' ``` 对于 `wire` 类型而言,其赋值一般通过连续赋值语句完成,比如使用 assign 关键字[^1]。 #### 寄存器 (Reg) 不同于 `wire`,`reg` 可以存储一个时钟周期内的值,适用于顺序逻辑的设计。需要注意的是,默认情况下 reg 的初始值是未定义的;而且尽管它可以持有正数或负数值,在作为算术表达式的操作数参与计算时会被解释成无符号形式。例如: ```verilog reg b; initial begin b = -1; // Assigning negative value to reg type variable. end always @(posedge clk) begin c <= b + 1'b1; // Using the stored value of 'b' in an expression, treated as unsigned. end ``` 这里值得注意的一点是在上述例子中,假设 `c` 是另一个宽度足够的寄存器来接收加法后的结果,则当给定 `-1` 给到四比特宽的寄存器 `b` 后,在任何涉及该寄存器的操作里实际上会将其视为二进制补码下的最大可能正值 (`15`) 进行处理[^3]。 #### 字符串支持 虽然原始版本的 Verilog 并不直接提供字符串的支持,但在后续发展的 SystemVerilog 中引入了专门的关键字 `string` 来简化仿真过程中的字符串管理。这对于编写测试平台或者调试信息非常有用[^2]。
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