FPGA学习笔记（十三）负数运算

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Verilog负数

reg寄存器是最常用的寄存器类型，这种寄存器中只能存放无符号数。如果给reg中存入一个负数，通常会被视为正数。

reg  [8:0]   a;   //9位b

声明是有符号数要加signed，做加法或乘法时，对操作数扩位处理时高位补符号位；即负数补1，正数补0；

reg signed  [8:0] a;

a = -8'd1;

a = 8'd1;

负数运算原理

正数5：0 0101
负数5：1 0101

那么如何进行加减乘除呢
计算中1-2会转化为1+（-2），减法转加法，乘法转加法和位移，除法转乘法再转换

我们看到如果直接用0 0101+ 1 0101 = 1 1010 （-10）
这样结果不是0

所以出现了反码：正数的反码不变，负数的反码是符号位不变，其他取反
这样 1 0101的反码是 1 1010
再计算 0 0101+ 1 1010 =1 1111，这样的话就需要用 1111111表示0.，不方便

于是出现了补码，正数的补码不变，负数的补码加1
1 0101的补码：1 1010+1 = 1 1011
0 0101+ 1 1011= 00000 （0），于是就可以用全0表示0了。
这样用补码计算出如果最高位是0，直接转正数就行
如果最高位是1，就是负数，要倒转回去（即+1，取反）