这个Verilog语法你一定不知道

Yujiaao

2年前更新

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动态截取固定长度数据语法，即+:和-:的使用，这两个叫什么符号呢？运算符吗？

Verilog比较方便的一个特点就是数据的截取和拼接功能了，截取使用方括号[]，拼接使用大括号{}，例如

reg [7:0] vect;

wire a;
wire [3:0] b,
wire [5:0] c;

assign a = vect[1]; //取其中1Bit
assign b[3:0] = vect[7:4];//截取4Bit
assing c[5:0] = {a, b[3:0], 1’b1}; //拼接

于是举一反三（zi zuo cong ming），为了实现动态截取固定长度数据的功能，使用软件编程的思维写了如下语句，功能很好理解，根据cnt的值，每次截取vect的5Bit数据。：

reg [7:0] vect;
reg [1:0] cnt;
wire [4:0] out;

assign out = vect[cnt+4:cnt];

一顿操作猛如虎，编译一看傻如狗。使用ModelSim编译之后，提示有如下语法错误：

** Error: test.v(10): Range must be bounded by constant expressions.

提示vect的范围必须为常量表达式。也就是必须为，vect[6:2]或vect[7:4]，不能是vect[a:0]，vect[4:b]，或vect[a:b]。额，这该怎么办呢？

既然有这个使用场景，那Verilog在设计之初就应该会考虑到这个应用吧！于是就去翻IEEE的Verilog标准文档，在5.2.1章节发现了一个用法可以实现我这个需求，那就是+:和-:符号，这个用法很少，在大部分关于FPGA和Verilog书籍中都没有提到。

（获取IEEE官方Verilog标准文档IEEE_Verilog_1364_2005.pdf下载，公众号（ID：电子电路开发学习）后台回复【Verilog标准】）

大致意思就是，可以实现动态截取固定长度的数据，基本语法为：

vect[base+:width]或[base-:width]

其中base可以为变量，width必须为常量。

下面来举几个例子来理解这个符号。

有如下定义：

reg [7:0] vect_1;
reg [0:7] vect_2;

wire [2:0] out;

以下写法分别表示什么呢？

vect_1[4+:3];
vect_1[4-:3];
vect_2[4+:3];
vect_2[4-:3];

分为三步：

1.先看定义。

vect_1[7:0]定义是大端模式，则vect_1[4+:3]和vect_1[4-:3]转换后也一定为大端模式；vect_2[0:7]定义是小端模式，则vect_2[4+:3]和vect_2[4-:3]转换后也一定为小端模式。

2.再看升降序。

其中+:表示升序，-:表示降序

3.看宽度转换。

vect_1[4+:3]表示，起始位为4，宽度为3，**升序**，则vect_1[4+:3] = vect_1[6:4]
vect_1[4-:3]表示，起始位为4，宽度为3，**降序**，则vect_1[4-:3] = vect_1[4:2]

同理，

vect_2[4+:3]表示，起始位为4，宽度为3，升序，则vect_2[4+:3] = vect_2[4:6]
vect_2[4-:3]表示，起始位为4，宽度为3，降序，则vect_2[4-:3] = vect_2[2:4]

ModelSim仿真验证，新建test.v文件：

module test;

reg [7:0] vect_1;
reg [0:7] vect_2;

initial
begin
vect_1 = ‘b0101_1010;
vect_2 = ‘b0101_1010;

$display(“vect_1[7:0] = %b, vect_2[0:7] = %b”, vect_1, vect_2);
$display(“vect_1[4+:3] = %b, vect_1[4-:3] = %b”, vect_1[4+:3], vect_1[4-:3]);
$display(“vect_2[4+:3] = %b, vect_2[4-:3] = %b”, vect_2[4+:3], vect_2[4-:3]);

$stop;
end

endmodule

在ModelSim命令窗口输入：

//进入到源文件所在文件夹
cd c:/users/whik/desktop/verilog
//编译
vlog test.v
//仿真
vsim work.test
//运行
run -all
//运行结果
# vect_1[7:0] = 01011010, vect_2[0:7] = 01011010
# vect_1[4+:3] = 101, vect_1[4-:3] = 110
# vect_2[4+:3] = 101, vect_2[4-:3] = 011
# ** Note: $stop : test.v(15)
# Time: 0 ps Iteration: 0 Instance: /test
# Break in Module test at test.v line 15