Verilog運算符優先級

一、算術運算符

算術運算符包括加、減、乘、除、模運算。其優先級從高到低為：

1. **
2. * / %
3. + -

其中，指數運算符“**”具有最高優先級，緊接着是乘、除、模運算，最後是加、減運算。

下面的代碼示例展示了算術運算符優先級的實際應用：

// 先計算乘除模運算，再計算加減運算
module arithmetic(input logic [7:0] A, B, C, output logic [7:0] Y);
    assign Y = A * B / C + A % B - C;
endmodule

二、位運算符

位運算符包括按位與、按位或、按位異或、按位取反、移位運算。其優先級從高到低為：

1. ~
2. & ~&
3. ^ ~^
4. | ~|
5. <>

其中，按位取反運算符“~”具有最高優先級，緊接着是按位與、按位或、按位異或運算，其次是移位運算。

下面的代碼示例展示了位運算符優先級的實際應用：

// 計算奇偶性
module bit_operator(input logic [7:0] A, output logic is_even);
    assign is_even = ~(A[0] ^ A[1] ^ A[2] ^ A[3] ^ A[4] ^ A[5] ^ A[6] ^ A[7]);
endmodule

三、關係運算符和邏輯運算符

關係運算符和邏輯運算符包括相等、不等、大於、小於、大於等於、小於等於、與、或、非、異或等。其優先級從高到低為：

1. !
2. == !=
3. >
   =
   <=
4. &&
5. ||
6. ^ ~^

其中，非運算符“!”具有最高優先級，緊接着是相等、不等運算符，其次是大於、小於、大於等於、小於等於運算符，最後是與、或、異或運算符。需要特別注意的是，邏輯運算符中“&&”優先級高於“||”。

下面的代碼示例展示了關係運算符和邏輯運算符優先級的實際應用：

// 判斷是否為偶數
module even_number(input logic [7:0] A, output logic is_even);
    assign is_even = !(A[0] || A[1] || A[2] || A[3] || A[4] || A[5] || A[6] || A[7]);
endmodule

四、賦值運算符和條件運算符

賦值運算符用來對寄存器或線網進行賦值操作。條件運算符用來實現三元選擇器，格式為“condition ? value_if_true : value_if_false”。其優先級從高到低為：

1. =
   +=
   -=
   *=
   /=
   %=
   &=
   |=
   ^=
   <>=
2. ?:

其中，賦值運算符優先級最高，且賦值運算符中“=”、”+=”、“-=”等的優先級相同，而條件運算符優先級最低。

下面的代碼示例展示了賦值運算符和條件運算符優先級的實際應用：

// 計算兩個數的最大值
module max_value(input logic [7:0] A, B, output logic [7:0] max);
    assign max = (A > B) ? A : B;
endmodule

五、括號優先級

括號可以用來調整運算符優先級。在沒有括號的情況下，運算符優先級按照上述規則進行計算。但是，如果使用括號，括號中的運算會先於其他運算進行。

下面的代碼示例展示了括號優先級的實際應用：

// 加法優先級高於乘法
module bracket_priority(input logic [7:0] A, B, C, output logic [7:0] Y);
    assign Y = A * (B + C);
endmodule

總結

Verilog運算符優先級是Verilog語言中非常重要的一個知識點，掌握好其優先級可以幫助我們有效地編寫Verilog代碼。在編寫Verilog代碼時，應該根據不同運算符的優先級進行合理的運算符嵌套和括號運用。