0 确定问题的讨论层级与范围

本文讨论的层次是

• 数字逻辑与Verilog HDL语言

讨论的范围是：

• 数据存储而不是讨论逻辑

1 线网类型

1.1 wire类型

这个暂时没什么好说的，一般常用的就是wire类型，需要注意的是：

• 默认是标量，相当于一个二进制位
• 不能随意存储数据，只能流通数据
• 可以使用向量和数组修饰进行拓展

2 寄存器类型

2.1 reg类型

2.1.1 关于无符号数的问题

先接受一个事实，声明为reg类型的寄存器为无符号数，integer和real类型为有符号数，请先接受这个事实，不要怀疑它，接下来我将通过实验为你验证它的确如此！

reg a = -4‘d9;
reg b = -4'sd9;

输出均为 7 也就是负数的补码对应的十进制数字

2.1.2 关于越界的问题——数据存储的通用法则

这与逻辑运算不同，不是非0即为1，遵循的规则是：

越界丢失

事实上，这条规则对于所有的需要使用数值的数据类型都适用，对于reg和net一类类型都一样的

简而言之，不能吃太饱，要是撑破了，多出来的部分就会归零。

例如：

reg a = 112;
$display ("a = %b\n",a);

输出为：

a = 0；

因为a是一位，112的二进制为111 0000，故前几位丢失，只保留最后一位0

因此，如果a = 113那么将会被储存为1

得到输出结果：

扩展：多角度分析数值越界问题

2.1.3 关于补码的问题

计算机只要知道这是个补码，肯定会正确翻译出来一个负数，但是，得用正确的数据类型才行，否则依然不能正确翻译出来，比如对于负数，不能使用reg类型， 只能用integer或者real这种支持有符号数的数据类型！

2.2 integer类型

用来表示整数，可以有正负号

最小32位，轻易不用管它，不用指定位宽，按照默认就好，说了最小32位就是32位，指定31位也会变成32位，这种规则不要挑战，没有用的。

2.3 real类型

用来表示实数，即可以表述带小数点的数，可以有正负号

2.4 time类型

最小64位，与具体实现有关，用来表示时间，通常与$time配合使用

time sim_time = $time; // 存储当前仿真时间

2.5 小结

类型	使用	位宽	备注	字符串格式
reg	一般通用	默认为1	无符号数	%b %B
integer	整数	最小32位	有符号数	%d %D
real	实数	最小32位	有符号数	%f %F
time	仿真时间	最小64位	表示仿真时间	%t %T

注意：

• 以上4个类型中，只有reg类型能加向量修饰，以便于进行位宽的拓展integer和real类型与主机字的位数一致，与具体实现有关
• time位数与具体实现有关
• 字符串的显示看具体需求，无强制要求，上述只是列举了针对性对应的字符串

补充概念：计算机的字的位数
计算机位，字，字节，字长详解