2.3 Verilog HDL运算符

1 算术运算符

注意：
在进行整数的除法运算时，结果要略去小数部分，只取整数部分；而进行取模运算时（%，亦称作求余运算符）
结果的符号位采用模运算符中第一个操作数的符号。

例如，-10%3 结果-1 ，11%-3 结果为2。

在进行算术运算时，如果某一个操作数有不确定的值x，则整个结果也为不确定值x。

2 逻辑运算符

逻辑运算只区分真假，而不管是什么数值。逻辑运算的输入4’ha1和4’h01是没有区别的，都是逻辑真，**而0为逻辑假。**一般来说，逻辑运算的结果要么为真（1）要么为假（0）。

特例是如果有一个输入为未知X，那么结果也是X。
例如，4’ha1&&4h01是1，4’ha1&&4h00是0。
只有两个输入都是0的时候，逻辑或的结果才是0。
对于逻辑非，当输入为非0值，输出就是0。
逻辑运算最常用于条件判断语句。

3 按位运算符

通常使用按位运算符完成基本的与、或、非、异或及同或逻辑运算。使用这些位运算符进行组合，很容易完成其他的逻辑运算。
按位运算要求对两个操作数的相应位逐位进行运算。
例如 0101&1100=0100，0101|1100=1101
f=abc应表示为f=a&b&c

4 关系运算符

关系运算符和逻辑运算符一般用于条件判断语句。
关系运算结果为1位的逻辑值1（真）或0（假），但也可能是x（未知）。关系运算符根据关系运算的结果是真还是假，用于条件判断。
关系运算时，若关系为真，则返回值为1；若声明的关系为假，则返回值为0；若某操作数为不定值x，则返回值也一定为x。

5 等式运算符

“”和“！=”称作逻辑等式运算符，其结果由两个操作数的值决定。由于操作数可能是x或z，其结果可能为x。
“=”和“！”常用于case表达式的判别，又称作case等式运算符。其结果只能为0和1。如果操作数中存在x和z，那么操作数必须完全相同结果才为1，否则为0。
 “”和“=”是完全不同的，“=”是对寄存器赋值使用的。

6 缩减运算符

例如有4位的变量b，c=&b的含义是

c=((b[0]&b[1]) &b[2] ) & b[3];

7 移位运算符

a>>n中a代表要进行向右移位的操作数，n代表要移几位。a< 例如 a是一个5位的寄存器，那么a=4’b1001<<1,a的结果就是5’b10010。
但是当a是一个4位的寄存器，那么a=4’b1001<<1,a的结果就是4’b0010。

8 条件运算符和拼接运算符

8.1 条件运算符

条件运算符是书写效率非常高的运算符。
条件运算符为？，很像C语言里面的？运算符。它实现的是组合逻辑，或者说就是多路复用器。

用法：assign wire类型变量 = 条件？表达式1：表达式2；

例如assign out = sel? in1:in0；描述了
	当sel为1的时候 out=in1;
	否则， out=in0;
	是多路选择逻辑。

如果想对寄存器变量赋值，不能使用条件运算符，而要用always块中使用条件判断语句。

8.2 拼接运算符

拼接运算是非常有意思的，非常高效率。
使用拼接运算符可以将变量任意组合后输出或送给另一个变量。

用法：{信号1的某几位，信号2的某几位，…信号n的某几位}

{a，b[3:0],w,3'b101}  //等同于{a,b[3],b[2],b[1],b[0],w,1b'1,1'b0,1'b1}
{4{w}} //等同于{w,w,w,w}
{b,{3{a,b}}} //等同于{b,a,b,a,b,a,b} 
这里面的3、4必须是常量表达式

例如变量r1定义为 reg[8:0] r1，并且a,b都是8位的变量。
r1={a[3:0],b[3:0]}表示r1的 r[7]=a[3],r[6]=a[2]…r[0]=b[0]。
如果a=17即8‘b00110001，b=138即8’b10001010，那么r1=8‘b0001 1010。
 r1={r1[3:0],r1[7:4]}实现了将r1的高4位和低4位交换。

9 运算符的优先级

提高程序的可读性，建议使用括号来控制运算的优先级