关于1左移65位结果测试

一开始以为是2的65次方,测试结果发现是2
 
public static void main(String[]args){
		long num=0;
		for (int i = 1; i < 66; i++) {
			num=1<<i;
			System.out.println(num);
		}
	}
运行结果
 2
4
8
16
32
64
128
256
512
1024
2048
4096
8192
16384
32768
65536
131072
262144
524288
1048576
2097152
4194304
8388608
16777216
33554432
67108864
134217728
268435456
536870912
1073741824
-2147483648
1
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1024
2048
4096
8192
16384
32768
65536
131072
262144
524288
1048576
2097152
4194304
8388608
16777216
33554432
67108864
134217728
268435456
536870912
1073741824
-2147483648
1
2

对于int类型的整数移位a>>b,系统先用b对32求余,得到的结果才是真正移位的位数
对于long类型的整数移位,同上,不过是对64求余 
<think>我们使用Verilog实现逻辑左移1。逻辑左移是将操作数的每一左移动指定数,右侧空出的补0。 根据引用[1]和引用[2]可知: - 逻辑左移使用运算符 `<<`。 - 逻辑左移不管操作数是有符号还是无符号,左侧移出的丢弃,右侧空补0。 因此,要实现逻辑左移1,我们可以直接使用 `<< 1`。 示例: 假设有一个8的寄存器 `reg [7:0] data;`,我们想要将其逻辑左移1,可以这样写: data = data << 1; 注意:左移可能会导致数据溢出(高丢失),如果需要保留所有,可以考虑扩展宽。 下面是一个完整的模块示例,实现一个8数据的逻辑左移1(组合逻辑方式): ```verilog module logical_left_shift ( input wire [7:0] data_in, // 8输入数据 output wire [7:0] data_out // 逻辑左移1后的输出 ); assign data_out = data_in << 1; // 逻辑左移1 endmodule ``` 测试示例: 输入:`8'b1100_1010`(十进制202) 输出:`8'b1001_0100`(左侧的1被移出,右侧补0,得到148) 如果希望保留移出的(即不丢失高),可以将输出宽扩展。例如,扩展为9: ```verilog module logical_left_shift_extended ( input wire [7:0] data_in, output wire [8:0] data_out // 扩展1,防止溢出 ); assign data_out = {data_in, 1'b0}; // 相当于将原数据左移1,并在最低补0,宽变为9 endmodule ``` 在这个扩展版本中,输入8,输出9,这样就不会丢失最高。例如: 输入:`8'b1100_1010` -> 输出:`9'b1_1001_0100`(即原数据左移1,最低补0) 另外,引用[3]中提到,移操作可以通过一个移寄存器模块实现,该模块支持不同的移方向和数。但用户只需要逻辑左移1,所以上述简单实现即可。 注意:在时序逻辑中,我们通常会在时钟沿进行移操作。下面是一个时序逻辑的例子: ```verilog module logical_left_shift_reg ( input wire clk, input wire rst_n, input wire [7:0] data_in, output reg [7:0] data_out ); always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin data_out <= 8'b0; end else begin data_out <= data_in << 1; // 每个时钟周期将输入数据左移1后寄存 end end endmodule ``` 总结: 逻辑左移1使用 `<< 1` 运算符,右侧补0,左侧移出丢弃。 --- §§相关问题§§ 1. Verilog中如何实现可变数的逻辑左移? 2. 在Verilog中,如何避免移操作导致的数据溢出问题? 3. 算术左移和逻辑左移有什么区别? 4. 移寄存器在FPGA中是如何实现的? [^1]: 引用[1] [^2]: 引用[2] [^3]: 引用[3] </think> 在 Verilog 中实现逻辑左移 1 非常简单,可以使用 `<<` 移运算符直接实现。逻辑左移会将操作数的所有左移动指定数,**右侧空出的低补 0**,高溢出的部分会被丢弃。 ### 基本实现方法 ```verilog output_data = input_data << 1; // 逻辑左移1 ``` ### 完整示例代码 ```verilog module logical_left_shift ( input wire clk, input wire [7:0] data_in, // 8输入数据 output reg [7:0] data_out // 移结果 ); always @(posedge clk) begin data_out <= data_in << 1; // 逻辑左移1(右侧补0) end endmodule ``` ### 工作原理 对于 8 二进制数 `1011_0101`(十进制 181): 1. **原始数据**:`1011_0101` 2. **左移1后**:`0110_1010`(高`1`丢弃,低补`0`) 3. **结果值**:`0110_1010`(十进制 106) ### 关键特性 1. **右侧补0**:无论操作数是否有符号,逻辑左移**总是在右侧补0** 2. **高丢弃**:左侧移出的高直接丢弃,可能导致数据溢出 3. **与算术左移相同**:Verilog 中逻辑左移(`<<`)和算术左移(`<<<`)行为完全一致[^1][^3] 4. **移范围**:支持常量移(如`<<1`)和变量移(如`<<shift_amount`) ### 注意事项 1. **溢出处理**:当高有有效数据时,左移会导致数据丢失: ```verilog wire [3:0] small_out = 4'b1101 << 1; // 结果 4'b1010(高1丢失) ``` 2. **宽扩展**:如需保留所有,应扩展左侧宽: ```verilog wire [8:0] extended = {data_in, 1'b0}; // 9结果保留所有数据 ``` 3. **有符号数处理**:对有符号数左移时符号可能改变: ```verilog reg signed [7:0] signed_data = -10; // 二进制11110110 wire [7:0] result = signed_data << 1; // 结果11101100 (-20) ``` ### 移寄存器实现 对于需要同步移的场景(如引用[3][4]),可使用时序逻辑: ```verilog module shift_register ( input clk, input [7:0] data_in, output reg [7:0] data_out ); always @(posedge clk) begin data_out <= {data_in[6:0], 1'b0}; // 等效于data_in<<1 end endmodule ``` ---
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