Verilog中算术运算结果的大小

Question

我正在 Verilog 中制作一个签名比较器。代码如下：

module signedComparator(a0, a1, a2, b0, b1, b2, G, E, L);
input a0, a1, a2, b0, b1, b2;
output reg G, E, L;

always@(a0 or a1 or a2 or b0 or b1 or b2)
begin

    if(a2 == 0 && b2 == 0) //both a and b >= 0
    begin
        L <= {a1,a0} < {b1,b0};
        G <= {a1,a0} > {b1,b0};
        E <= {a1,a0} == {b1,b0}; 
    end
    else if(a2 == 1 && b2 == 0) //a negative, b >= 0
    begin
        L <= 1;
        G <= 0;
        E <= 0;
    end
    else if(a2 == 0 && b2 == 1) //a >= 0, b negative
    begin
        L <= 0;
        G <= 1;
        E <= 0;
    end
    else //both a and b negative
    begin
        L <= (~{a1,a0} + 1) > (~{b1,b0} + 1);
        G <= (~{a1,a0} + 1) < (~{b1,b0} + 1);
        E <= (~{a1,a0} + 1) == (~{b1,b0} + 1);
    end

end
endmodule

我想知道，向量相加时，中间结果的长度是多少？我担心最后一种情况 (L <= (~{a1,a0} + 1) > (~{b1,b0} + 1);)。 ~{a1,a0}加1时，比较结果是三位长度，还是{1,1} + 1 = {0,0}？是否有文档说明 verilog 中中间结果的数据类型是什么？由于我还不知道正确的术语，因此很难搜索。

Answer 1

我假设这是为了综合，并对您的代码有一些评论。您似乎使用各个位作为模块的输入，然后使用串联来创建向量。您可以通过将端口声明为有符号向量并直接进行比较来避免这种情况。

input signed [2:0] a,b;
...
if(a == b)
...
else if(a > b)
...
else
...

此外，您还使用非阻塞分配来建模组合逻辑。这些将在您发布的代码中工作，但实际上不应该以这种方式使用。它们通过时钟进程更好地建模同步逻辑。有一篇好论文总结了良好的综合编码风格。

我想知道，向量相加时，中间结果的长度是多少？

规范为此提供了一个表格，因为它取决于操作数和上下文。

• 整数：无大小常量至少为 32 位
• {a,b} : sizeof(a) + sizeof(b)
• ~{a} : sizeof(a)
• a + b : max(sizeof(a),sizeof(b) )

因此，您的比较操作数都将（至少）为 32 位。您可以通过在值前使用勾号来显式分配常量大小。

4'b1 // 0001 Binary 1
4'd1 // 0001 Decimal 1
4'd8 // 1000 Decimal 8
1'b1 //    1 Binary 1
'b1  // The same as 1, tick here only specifies dec/oct/bin format

是否有文档说明数据类型
verilog 的中间结果会是什么？

到目前为止，我找到的有关此类详细信息的最佳资源是规范本身，IEEE 1364。