SystemVerilog变量的符号

过年这几天，偷懒了，没有认真创作，但是素材收集了一些，今天专门聊聊变量的符号，我们只从书中的一个点来切入。

引用《漫游》原文：

从仿真器得到的结果是：

如果按照有符号和无符号的类型划分，那么可以将常见的变量类型划分为：
·有符号类型：byte、shortint、int、longint、integer。
·无符号类型：bit、logic、reg、net-type（如wire、tri）。

上文的“signed_ved = -128”这里的负数，它的二进制编码是：8'b1000_0000，这里是会让人迷惑的，因为这里牵扯到计算机中的负数表示，我相信，很多验证的同僚都“恐负”，下面就引用豆包和deepseek（AI工具）的答复，将这里说清楚：

实际上计算机中的数，都是用补码表示的，计算机使用补码主要有以下几个原因：

简化运算

• 统一加减法：使用补码可以将减法运算转化为加法运算。在计算机中，只需要设计加法器电路就可以完成加减法运算，从而简化了硬件设计。比如计算，可以转化为，的补码为，的补码为，将它们相加得到，即，结果正确。
• 减少硬件开销：若不使用补码，计算机需要分别设计加法器和减法器，增加了硬件的复杂性和成本。而采用补码后，用同一套加法电路就可实现加减法，提高了硬件资源的利用率。

解决符号位问题

• 正确处理符号：补码能让符号位自然地参与运算，无需特殊处理。符号位和数值位一样参与运算，使得运算规则统一。例如，的补码是，的补码是，相加后得到，即，结果符合预期。
• 唯一表示零：在原码和反码表示中，和的表示不同，会给计算机判断和处理带来麻烦。而补码中只有一种表示，避免了这种问题，使计算机对的处理更简单和统一。

充分利用编码空间

       扩大表示范围：以 8 位二进制为例，原码和反码能表示的范围是到，而补码能表示到，多利用了一个编码来表示，有效扩大了可表示的数值范围，能更充分地利用有限的二进制编码空间。

那么如何得到补码呢？我们以-127为例进行描述：

在 8 位有符号二进制数中，最高位为符号位，0 表示正数，1 表示负数 。求 -127 的有符号二进制数，可通过如下步骤：

1. 确定绝对值的二进制表示：
   127的二进制表示为 01111111。

2. 取反（得到反码）：
   将每一位取反，得到 10000000。

3. 加1（得到补码）：
   在反码的基础上加1，得到 10000001。

所以，8 位有符号二进制中 -127 表示为 1000_0001 。

再以-128为例：

1. 确定绝对值的二进制表示：
   128的二进制表示为 10000000。

2. 取反（得到反码）：
   将每一位取反，得到 01111111。

3. 加1（得到补码）：
   在反码的基础上加1，得到 10000000。

正文就说到这里，希望这篇文章能消除咱们验证同僚的“恐负”。

聊点题外话：有时候，我在想，AI这么厉害，人的价值体现在哪里？通过这里，我想，能提出好问题，就是我们强于AI的一个方面。