基本数字电路的Verilog写法

一、基本运算符

1.1、逻辑运算符与按位运算符

区别：

• 按位运算符是逐位进行逻辑运算，输出位数与输入位数一致
• 逻辑运算符进行逻辑运算，不关注输入的某一位而是将输入作为整体进行逻辑操作，输出位数为1，非0即1；

列举：

• 与：& 按位与；&& 逻辑与；
• 或：|  按位或； ||    逻辑或；
• 非：~ 按位非； ！  逻辑非；

1.2、缩位运算符

灵活使用缩位运算符，可以简化代码；

如：

• &a 可实现a各位间的与运算，即&a等价与a(0)&a(1)&...&a(n)
• | a 可实现a各位间的或运算，即|a等价与a(0)|a(1)|...|a(n)

1.3、位拼接运算符

拼接功能：将reg/wire型变量首位连接，形成一个更大位宽的变量；
如：
a = 2'b10;
b = 3'b010;
{a,b}=5'b10010;

迭代功能：把一个变量复制多次，组成一个更大位宽的变量；（实际仍为拼接功能的一个特例：拼接元素相同）

如：a = 2'b10;
有{4{a}},即{a,a,a,a}

注意：

• 要保证迭代的完整性：{ {4{a}},b}({4{a}}为迭代功能，括号不能少；即不能写为{ 4{a}，b} )
• 位拼接运算符还可以用于常量操作：{ {4{1'b1}}，2'b10}

1.4、逻辑移位运算符与算数移位运算符

列举：
<< 逻辑左移运算符；<<< 数字左移运算符；
>> 逻辑右移运算符；>>> 数字右移运算符；

区别：逻辑移位运算符不关心符号位；逻辑左移右端补零，逻辑右移左端补零；
数字左移位运算符不关心符号位，与逻辑左移一样；数字右移运算符关心符号位，左端补符号位；

如:

1010101010，其中[]是添加的位

逻辑左移一位：010101010[0]

算数左移一位：010101010[0]

逻辑右移一位：[0]101010101

算数右移一位：[1]101010101

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// --- 名称 : 基本运算符
// --- 作者 : 又菜又爱玩
// --- 日期 : 2023-10-25
// --- 描述 : 一些常用基本运算符，包括：算数运算符、关系运算符、逻辑运算符、逻辑等式运算符、三目条件运算符、位运算符、移位运算符、位拼接运算符
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module Example_Operation
(
    input  [3:0]         a       ,
    input  [3:0]         b       ,
    input  [3:0]         c       ,

    output [3:0]        c1      ,
    output [3:0]        c2      ,
    output [5:0]        c3      ,
    output [3:0]        c4      ,
    output [3:0]        c5      ,
    output [3:0]        d1      ,
    output [3:0]        d2      ,
    output [3:0]        d3      ,
    output [3:0]        d4      ,
    output [3:0]        e1      ,
    output [3:0]        e2      ,
    output [3:0]        e3      ,
    output [3:0]        f1      ,
    output [3:0]        f2      ,
    output [3:0]        d11     ,
    output [3:0]        c11     ,
    output [3:0]        c22     ,
    output [3:0]        c33     ,
    output [3:0]        c44     ,
    output [3:0]        c55     ,
    output [3:0]        c66     ,
    output [3:0]        e11     ,
    output [3:0]        e22     ,
    output [7:0]        f11     ,
    output [7:0]        f22
);

//== waveform1 算数运算符
//======================================================================
assign c1 = a + b;      //加
assign c2 = a - b;      //减
assign c3 = a * b;      //乘
assign c4 = a / b;      //除
assign c5 = a % b;      //求余

//== waveform2 关系运算符
//======================================================================
assign d1 = a >  b;     //大于
assign d2 = a <  b;     //小于
assign d3 = a >= b;     //大于等于
assign d4 = a <= b;     //小于等于

//== waveform3 逻辑运算符
//======================================================================
assign e1 = !a;         //非
assign e2 = a && b;     //与
assign e3 = a || b;     //或

//== waveform4 逻辑等式运算符
//======================================================================
assign f1 = a == b;     //判断相等
assign f2 = a != b;     //判断不等

//== waveform5 三目条件运算符
//======================================================================
assign d11 = a ? b : c; //a为真，则d11 = b
                        //a为假，则d11 = c

//== waveform6 位运算符
//=============================&#