来源： FPGA入门到精通
FPGA开发中，Verilog的数值表示方式需要理解透彻，今天详细介绍一下Verilog中的数值表示方法。
一、Verilog数值表示基础
Verilog提供了多种数值表示方式，以适应不同的设计需求。
Verilog中数值表示的几种基本类型：
1. 逻辑值
Verilog中最基本的数值表示是逻辑值，包括：
0：逻辑0或"假"
1：逻辑1或"真"
x 或 X：未知
z 或 Z：高阻
这里需要注意：逻辑值x表示信号的不确定状态，而z表示信号处于高阻状态，常见于未驱动的输入信号或内部节点。
2. 整数数值
整数数值在Verilog中可以通过不同的基数表示，包括：
十进制：使用'd或'D前缀
十六进制：使用'h或'H前缀
二进制：使用'b或'B前缀
八进制：使用'o或'O前缀
数值可以指明位宽，也可以不指明位宽，不指明位宽时，一般默认为32bit。
例如：
4'b1011：表示4位二进制数值
32'h3022_c0de：表示32位十六进制数值，其中下划线_用于增强代码可读性
3. 负数表示
在Verilog中，负数通常在位宽数字前加一个减号表示。
例如：
-6'd15：表示5位二进制的-15
二、数值表示的进阶应用
1. 字符串表示
Verilog中的字符串是由双引号包围的字符序列，不能包含回车符。
例如：
reg [12*8-1:0] string;
initial begin
string = "hello world!";
end
2. 位宽扩展规则
在Verilog中，数值的位宽扩展需要注意的是，如果是有符号数，需要对符号位进行扩展，否则容易出错。
3. 原码、反码和补码
在数字电路设计中，原码、反码和补码是常见的数值表示方式。
Verilog中的常量默认为补码形式，整数与原码相同，负数为除符号位取反加1。
三、数值表示在FPGA设计中的应用
1. 信号声明
在Verilog中声明信号时，可以指定其位宽和数值类型，如无符号数或有符号数。这直接影响了信号的存储和处理方式。
2. 算术运算
Verilog支持多种算术运算，包括加、减、乘、除等。在进行算术运算时，需要考虑数值的位宽和符号，以避免溢出和精度损失。
3. 逻辑运算
逻辑运算符如AND、OR、NOT等在处理逻辑值时，遵循Verilog的四值逻辑规则，即0、1、x和z。
四、总结
Verilog的数值表示方式多样，能够满足FPGA设计中的不同需求。
理解并正确应用这些数值表示方法，对于提高设计效率和确保设计正确性至关重要。
