常见的关系运算符(移位运算符)

Posted 2022-10-23 mengyi1989

写在前面的话

移位运算符是双目运算符，将运算符左边的操作数左移或右移指定的位数，用0来补充空闲位。如果右边操作数的值为X或Z，则移位结果为未知数X。在应用以为运算符的时候一定要注意它的这个特性，那就是空闲位用0来填充，也就是说，一个二进制数不管原数值是多少，只要一直移位，最终全部会变为0。

移位运算符实例

Verilog HDL 中有两种移位运算符：<<(逻辑左移)和>>(逻辑右移)。梦翼师兄编写实例如下：

/****************************************************               *   Engineer        :   梦翼师兄     *   QQ               :   761664056     *   The module function:移位运算符模块 *****************************************************/ 01  module shift(clk,rst_n,a,b); 02  input clk; 03  input rst_n; 04 05  output reg [3:0]a; 06  output reg [3:0]b; 07 08  always@(posedge clk or negedge rst_n) 09      begin 10          if(!rst_n) 11              begin 12                  a<=1; 13                  b<=4; 14              end  15          else  16              begin 17                  a<=(a<<1); 18                  b<=(b>>1); 19              end  20      end  21  endmodule

编写测试代码如下

/****************************************************               *   Engineer        :   梦翼师兄     *   QQ              :   761664056     *   E_mail          :   [e-mail]     *   The module function:移位运算符测试模块     *****************************************************/ 01  `timescale 1ns/1ps   02  module tb; 03  reg clk; 04  reg rst_n; 05 06  wire [3:0]a; 07  wire [3:0]b; 08 09  initial 10      begin 11          clk=0; 12          rst_n=0; 13          # 1000.1 rst_n=1; 14      end  15       16  always # 10 clk=~clk;    17       18  shift shift( 19      .clk(clk), 20      .rst_n(rst_n), 21      .a(a), 22      .b(b) 23   ); 24 25  endmodule

查看仿真波形如下

 

从仿真图，可以看出，每次a都向左边移动移位，后面补充0，直到把逻辑1溢出，后面就一直为0了。每次b都向右边移动移位，前面补充0，直到把逻辑1溢出，就一直为0了。

总结：移位运算符的使用时，左移一位可以看成是乘以2，右移一位可以看成是除以2。所以移位运算符用在计算中，代替乘法和除法。尤其是除法，使用移位的方式，可以节省资源。但使用的前提是数据位宽要进行拓展哦，不然就全部是零了。