第一節 FPGA中的基本運算*

1、算術運算（按位運算）

與&、或|、非~、異或^

2、邏輯運算

與&&、或||、非！

下面來看程式，看他們分别會産生什麼電路？`

module and_gate(

input wire a,

input wire b,

output wire s

);

assign s=a&b;

endmodule

二輸入與門，輸入位寬1bit。

接下來我i們改一下代碼。

module and_gate(
input wire a,
input wire b,
output wire s
    );
assign s=a&&b;

endmodule
           

輸入1bit時，算術與與邏輯與是一樣的電路。

接下來把位寬增到2bit試試。注意咱們寫的程式是組合邏輯電路，不帶記憶功能，輸入輸出唯一确定。

assign關鍵字必須引領wire類型，而且要使用‘=’進行指派。

module and_gate(
input wire [1:0]a,
input wire [1:0]b,
output wire [1:0]s
    );
assign s=a&b;

endmodule
           

b[1]與a[1]按位與，b[0]與a[0]按位與，輸出到s[1]和s[0]中。

改成邏輯與。

module and_gate(
input wire [1:0]a,
input wire [1:0]b,
output wire [1:0]s
    );
assign s=a&&b;

endmodule
           

可以看出，首先分别對a，b進行了或運算，判斷是否為真值，再進行邏輯與運算，有效位數為1位，但我們定義的s是2bit，故補0。

把a擴大到4bit，進行縮減運算看看。

module and_gate(
input wire [3:0]a,
//input wire [1:0]b,
output wire [1:0]s
    );
assign s=&a;

endmodule
           

也就是進行了s=a[3]&a[2]&a[1]&a[0];如果等于0，說明裡面至少有一個0。

請讀者思考，1、所有的邏輯門都可以用與非門表示，fpga裡面按有門電路嗎？

2、自行完成剩下的或、非門的算術運算和邏輯運算，看看他們會出現什麼電路。下一節課将會教大家如何進行modelsim仿真。