Operadores Verilog
Dados que não podem ser processados são inúteis, sempre haverá alguma forma de cálculo necessária em circuitos digitais e sistemas de computador. Vejamos alguns dos operadores em Verilog que permitiriam que as ferramentas de síntese realizassem os elementos de hardware apropriados.
Operadores aritméticos Verilog
Se o segundo operando de um operador de divisão ou módulo for zero, o resultado será X. Se um dos operandos do operador de potência for real, o resultado também será real. O resultado será 1 se o segundo operando de um operador de potência for 0 (a 0 ).
| Operador | Descrição |
|---|---|
| a + b | a mais b |
| a - b | a menos b |
| a * b | a multiplicado por b |
| a / b | a dividido por b |
| a % b | um módulo b |
| a ** b | a elevado a b |
Um exemplo de como os operadores aritméticos são usados é dado abaixo.
module des;
reg [7:0] data1;
reg [7:0] data2;
initial begin
data1 = 45;
data2 = 9;
$display ("Add + = %d", data1 + data2);
$display ("Sub - = %d", data1 - data2);
$display ("Mul * = %d", data1 * data2);
$display ("Div / = %d", data1 / data2);
$display ("Mod %% = %d", data1 % data2);
$display ("Pow ** = %d", data2 ** 2);
end
endmodule
Registro de simulação ncsim> run Add + = 54 Sub - = 36 Mul * = 149 Div / = 5 Mod % = 0 Pow ** = 81 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
Operadores Relacionais Verilog
Uma expressão com o operador relacional resultará em 1 se a expressão for avaliada como verdadeira e 0 se for falsa. Se um dos operandos for X ou Z, o resultado será X. Os operadores relacionais têm uma precedência menor que os operadores aritméticos e todos os operadores relacionais têm a mesma precedência.
| Operador | Descrição |
|---|---|
a | a menor que b | |
| a> b | a maior que b |
| a <=b | a menor ou igual a b |
| a>=b | a maior ou igual a b |
module des;
reg [7:0] data1;
reg [7:0] data2;
initial begin
data1 = 45;
data2 = 9;
$display ("Result for data1 >= data2 : %0d", data1 >= data2);
data1 = 45;
data2 = 45;
$display ("Result for data1 <= data2 : %0d", data1 <= data2); data1 = 9; data2 = 8; $display ("Result for data1 > data2 : %0d", data1 > data2);
data1 = 22;
data2 = 22;
$display ("Result for data1 < data2 : %0d", data1 < data2);
end
endmodule
Registro de simulação ncsim> run Result for data1 >= data2 : 1 Result for data1 <= data2 : 1 Result for data1 > data2 : 1 Result for data1 < data2 : 0 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
Operadores de igualdade Verilog
Os operadores de igualdade têm a mesma precedência entre eles e têm precedência menor do que relacional operadores. O resultado é 1 se verdadeiro e 0 se falso. Se um dos operandos de igualdade lógica (==) ou desigualdade lógica (!=) for X ou Z, o resultado será X. Você pode usar o operador de igualdade de maiúsculas e minúsculas (===) ou o operador de desigualdade de maiúsculas e minúsculas (!==) para corresponder incluindo X e Z e sempre terá um valor conhecido.
| Operador | Descrição |
|---|---|
| a ===b | a igual a b, incluindo x e z |
| a !==b | a diferente de b, incluindo x e z |
| a ==b | a igual a b, o resultado pode ser desconhecido |
| a !=b | a não é igual a b, o resultado pode ser desconhecido |
module des;
reg [7:0] data1;
reg [7:0] data2;
initial begin
data1 = 45; data2 = 9; $display ("Result for data1(%0d) === data2(%0d) : %0d", data1, data2, data1 === data2);
data1 = 'b101x; data2 = 'b1011; $display ("Result for data1(%0b) === data2(%0b) : %0d", data1, data2, data1 === data2);
data1 = 'b101x; data2 = 'b101x; $display ("Result for data1(%0b) === data2(%0b) : %0d", data1, data2, data1 === data2);
data1 = 'b101z; data2 = 'b1z00; $display ("Result for data1(%0b) !== data2(%0b) : %0d", data1, data2, data1 !== data2);
data1 = 39; data2 = 39; $display ("Result for data1(%0d) == data2(%0d) : %0d", data1, data2, data1 == data2);
data1 = 14; data2 = 14; $display ("Result for data1(%0d) != data2(%0d) : %0d", data1, data2, data1 != data2);
end
endmodule
Registro de simulação ncsim> run Result for data1(45) === data2(9) : 0 Result for data1(101x) === data2(1011) : 0 Result for data1(101x) === data2(101x) : 1 Result for data1(101z) !== data2(1z00) : 1 Result for data1(39) == data2(39) : 1 Result for data1(14) != data2(14) : 0 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
Operadores lógicos Verilog
O resultado de um e lógico (&&) é 1 ou verdadeiro quando ambos os operandos são verdadeiros ou diferentes de zero. O resultado de um ou (||) lógico é 1 ou verdadeiro quando um de seus operandos é verdadeiro ou diferente de zero. Se um dos operandos for X, o resultado também será X. O operador de negação lógica (!) converterá um operando diferente de zero ou verdadeiro em 0 e um operando zero ou falso em 1, enquanto um X permanecerá como um X.
| Operador | Descrição |
|---|---|
| a &&b | avalia como verdadeiro se um e b são verdadeiras |
| a || b | avalia como verdadeiro se um ou b são verdadeiras |
| !a | Converte valor diferente de zero em zero e vice-versa |
module des;
reg [7:0] data1;
reg [7:0] data2;
initial begin
data1 = 45; data2 = 9; $display ("Result of data1(%0d) && data2(%0d) : %0d", data1, data2, data1 && data2);
data1 = 0; data2 = 4; $display ("Result of data1(%0d) && data2(%0d) : %0d", data1, data2, data1 && data2);
data1 = 'dx; data2 = 3; $display ("Result of data1(%0d) && data2(%0d) : %0d", data1, data2, data1 && data2);
data1 = 'b101z; data2 = 5; $display ("Result of data1(%0d) && data2(%0d) : %0d", data1, data2, data1 && data2);
data1 = 45; data2 = 9; $display ("Result of data1(%0d) || data2(%0d) : %0d", data1, data2, data1 || data2);
data1 = 0; data2 = 4; $display ("Result of data1(%0d) || data2(%0d) : %0d", data1, data2, data1 || data2);
data1 = 'dx; data2 = 3; $display ("Result of data1(%0d) || data2(%0d) : %0d", data1, data2, data1 || data2);
data1 = 'b101z; data2 = 5; $display ("Result of data1(%0d) || data2(%0d) : %0d", data1, data2, data1 || data2);
data1 = 4; $display ("Result of !data1(%0d) : %0d", data1, !data1);
data1 = 0; $display ("Result of !data1(%0d) : %0d", data1, !data1);
end
endmodule
Registro de simulação ncsim> run Result of data1(45) && data2(9) : 1 Result of data1(0) && data2(4) : 0 Result of data1(x) && data2(3) : x Result of data1(Z) && data2(5) : 1 Result of data1(45) || data2(9) : 1 Result of data1(0) || data2(4) : 1 Result of data1(x) || data2(3) : 1 Result of data1(Z) || data2(5) : 1 Result of !data1(4) : 0 Result of !data1(0) : 1 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
Operadores Verilog Bitwise
Este operador combinará um bit em um operando com seu bit correspondente no outro operando para calcular um resultado de bit único.
| & | 0 | 1 | x | z |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | x | x |
| x | 0 | x | x | x |
| z | 0 | x | x | x |
| | | 0 | 1 | x | z |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 | x | x |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| x | x | 1 | x | x |
| z | x | 1 | x | x |
module des;
reg data1 [4] ;
reg data2 [4] ;
int i, j;
initial begin
data1[0] = 0; data2[0] = 0;
data1[1] = 1; data2[1] = 1;
data1[2] = 'x; data2[2] = 'x;
data1[3] = 'z; data2[3] = 'z;
for (i = 0; i < 4; i += 1) begin
for (j = 0; j < 4; j += 1) begin
$display ("data1(%0d) & data2(%0d) = %0d", data1[i], data2[j], data1[i] & data2[j]);
end
end
end
endmodule
Registro de simulação ncsim> run data1(0) & data2(0) = 0 data1(0) & data2(1) = 0 data1(0) & data2(x) = 0 data1(0) & data2(z) = 0 data1(1) & data2(0) = 0 data1(1) & data2(1) = 1 data1(1) & data2(x) = x data1(1) & data2(z) = x data1(x) & data2(0) = 0 data1(x) & data2(1) = x data1(x) & data2(x) = x data1(x) & data2(z) = x data1(z) & data2(0) = 0 data1(z) & data2(1) = x data1(z) & data2(x) = x data1(z) & data2(z) = x ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
Operadores de turno Verilog
Existem dois tipos de operadores de turno:
- Operadores de deslocamento lógico :<< and>>
- Operadores de deslocamento aritmético:<<
>>
module des;
reg [7:0] data;
int i;
initial begin
data = 8'h1;
$display ("Original data = 'd%0d or 'b%0b", data, data);
for (i = 0; i < 8; i +=1 ) begin
$display ("data << %0d = 'b%b", i, data << i);
end
data = 8'h80;
$display ("Original data = 'd%0d or 'b%0b", data, data);
for (i = 0; i < 8; i +=1 ) begin $display ("data >> %0d = 'b%b", i, data >> i);
end
data = 8'h1;
$display ("
data >> 1 = 'b%b", data >> 1);
end
endmodule
Registro de simulação ncsim> run Original data = 'd1 or 'b00000001 data << 0 = 'b00000001 data << 1 = 'b00000010 data << 2 = 'b00000100 data << 3 = 'b00001000 data << 4 = 'b00010000 data << 5 = 'b00100000 data << 6 = 'b01000000 data << 7 = 'b10000000 Original data = 'd128 or 'b10000000 data >> 0 = 'b10000000 data >> 1 = 'b01000000 data >> 2 = 'b00100000 data >> 3 = 'b00010000 data >> 4 = 'b00001000 data >> 5 = 'b00000100 data >> 6 = 'b00000010 data >> 7 = 'b00000001 data >> 1 = 'b00000000 ncsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete.
Verilog