电路架构中数的认知

    计算机中的数据,往往给我们造成了一些假象:存在源码,反码,补码;定点数,浮点数;这些概念。但是其实脱离了操作系统的概念,仅仅存在电路硬件的时候,并不存在这些钙这些数,准确而言,这些表示都是计算机算法的表示形式,而算法是为了解决实际问题被人定义出来的。

    那么,准确的电路中的数是是什么呢:计数器(一种从0计数到最大,又变成0开始循环的一种计数装置)。

    上述结论反映了对数最为本质的思考。此处重点论述了,在FPGA中,a=-b这种操作是否允许,以及他代表的含义;假设B为16’d4,那么如果采用补码数的表示,a的数值为:16'hfffc。

那么我们来通过一个实际的验证,观察计算的结果是什么:

这是一个最简洁的想表达这个含义的代码:

观察testbench文件生成的波形:

                                                                                    

从结果中也可以看出,结果是16'hfffc;

    其实我们也可以这样理解FPGA中负数的行为:-4=0-4;即从计数器的观点,从0倒退减去4个数,那么得到的不就是fffc吗?这就反映了硬件结构中数的本质含义是什么。

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