Verilog 位拼接运算符

在Verilog语法中，向量可以按位（bit）引用，也可以部分引用，如：wire [7:0]  a; 在使用向量a时，可以使用a[0], a[1],…a[7]； 也可以使用部分连续的位组成新的向量，如：a[7:6], a[4:3], a[2:1], a[5:3] 等。但如果使用不连续的位拼接起来是否可以呢？利用位拼接符可实现。

Verilog中 位拼接符是由一对花括号{} 实现的，在花括号内，任何位，矢量，常数都可以拼接起来。{}不仅可以拼接，而且还是有序的。例如： bit拼接可以形成新的向量，因此a[3:0] 可以写成 {a[3],a[2],a[1],a[0]}。下面介绍位拼接的一些用法：

1. 位拼接可以实现多个位的组合形成新的变量向量，参加运算。如： {a[3:2},a[0],a[1]}， {a[3:0],b[3:0]} ，{a[3:0],1’b0} 等。
2. 位拼接可以嵌套,如:

{a[3:2],{4{2’b01}} } 等效为{a[3:2],8’b01010101},即 四个2’b01拼接在一起。也可以向量嵌套，{3{a[3:2]}}等效为{a[3:2],a[3:2],a[3:2]}。

1. 参与赋值运算

移位寄存器的使用：

例：

module shift8
(
    input        clk,
    input        load,
    input  [7:0] a,
 
    output [7:0] c
);
 
reg [7:0] shift_r;
 
assign c = shift_r;
 
always@(posedge clk)
if(load)
    shift_r <= a;
else 
    shift_r <= {shift_r[6:0], shift_r[7]};
 
endmodule

上例就是利用位拼接的方式实现循环左移，如果要实现循环右移只要将 shift_r<={shift_r[6:0],shift_r[7]};改成 shift_r<={shift_r[0]，shift_r[7:1]};即可。由于在CPU的开发中，会经常用到各种移位，下面列举利用位拼接实现的移位:

（a）循环左移
shift_r <= {shift_r[6:0], shift_r[7]};

（b）循环右移

shift_r <= {shift_r[0]，shift_r[7:1]};

（c）逻辑左移

shift_r <= {shift_r[6:0], 1’b0};

（d）逻辑右移

shift_r <= {1’b0, shift_r[7:1]};

（e）算术左移

shift_r <= {shift_r[7]，shift_r[5:0],1’b0};

（f）算术右移

shift_r <= {shift[7], shift_r[7:1]};

进位位的使用：如四位全加器的代码

assign {co,y} = a + b + ci;

注意：如果有常量参与位拼接，不能用在赋值语句的左边。

对应视频：

• 位拼接运算符及表达式–视频教程-1
• 位拼接运算符及表达式–视频教程-2