【Verilog基础】6.符号扩展、同步/异步、阻塞/非阻塞

1、有符号位符号数扩展

符号扩展是计算机算术中在保留数字的符号（正/负）和值的同时增加二进制数的位数的操作。例如10的二进制数“ 00 1010”，并且符号扩展操作将字长增加到16位，则新的表示形式就是“ 0000 0000 0000 1010”。-15的二进制补码值“1111110001”，并且将其符号扩展为16位，则新表示为“1111 1111 1111 0001 ”。

假设a和b是无符号数，是16位，out1 是17位，做减法的时候系统会自动帮我们补位0，如果a和b是有符号数，这时候我们就不能依靠系统来进行自动补位，我们要手动进行补位，不然得出来的结论是不正确的。

2、绝对值

3、有符号数转换为无符号数

 

4、组合电路和时序电路 

时序电路中含有存储单元，所以输出不仅和当前输入有关，还和电路的当前状态有关，而组合电路的输出只取决于当前的输入；

组合逻辑电路的分析方法：确定输入和输出变量；列出真值表；写出逻辑表达式；逻辑表达式进行化简；画出逻辑电路图

时序逻辑电路的分析方法：从逻辑图中写出每个触发器的驱动方程；带入相应的触发器的特性方程；根据逻辑图写出输出方程

5、同步电路和异步电路    

同步电路是由时序电路（寄存器和各种触发器）和组合逻辑构成的电路，每一个操作都是在严格的时钟控制下完成的，这些时钟电路共享一个时钟clk，所有的状态变化都是在时钟的上升沿和下降沿来完成的，同步电路的核心逻辑是用触发器来实现的，依据时钟沿查收信号可以很好地避免毛刺，有利于器件移植、静态时序分析和验证设计时序性能等

而异步电路的核心是使用组合电路来实现的，容易产生毛刺。异步电路没有时钟歪斜问题，较低的电源消耗，平均效能、模块性、可组合和复用性。

6、同步复位和异步复位

同步复位：是指复位信息只有在时钟上升沿到来时，才能有效，否则无法完成对系统的复位工作。异步复位：是指无论时钟沿是否到来，只要复位信号有效，就对系统进行复位。同步复位和异步复位产生的RTL电路也有所不同。

 7、阻塞和非阻塞

阻塞赋值操作符用“=”表示。阻塞是指在进程语句，当前的赋值语句阻断了后面的语句，也就是说后面的语句必须等到当前的赋值语句执行完毕才能执行，阻塞赋值可以看成是一步完成的。阻塞是顺序执行的，在不同的过程赋值语句块中，阻塞赋值的循序语法是无法定义的

非阻塞赋值操作符用“<=”表示。非阻塞是指在进程语句中，当前的赋值语句不会阻断其后的语句。非阻塞语句可以认为是分为两个步骤进行的：第一步，计算等号右边的表达式的值；第二步，在本条赋值语句结束时，将等号右边的值赋给等号左边的变量。非阻塞语句是完全同时执行的

always @(posedge clk)
begin
	b = a;
	c = b;
end

 

always @(posedge i_clk)
begin
	b <= a;
	c <= b;
end

可综合的code建议：组合电路使用“=”赋值，时序逻辑使用“<=”赋值，#1（delay）可以使用，但是在综合的时候会被忽略掉，在多个语句块中不要对同一个变量进行赋值，在一个alwaysy块中，一次触发只对同一个信号最多赋值一次。