SpinalHDL—数据类型：Bool

joe

学习SpinalHDL至今已有一段时间，算是有个初步的入门吧，从本篇开始将会从SpinalHDL的基础知识开始做一系列的文章笔记，在官方手册的基础上加上个人的理解，欢迎拍砖与交流。

   

认准是“Bool”

   

    在电路设计中，其最基础的便是“0”、“1”代表这电路开关，可以说基于“0”，“1”我们搭建起了整个庞大的数字电路系统。为表示电路的0和1，SpinalHDL最基础的数据类型便是“Bool”。

    由于SpinalHDL是基于Scala构建的，Scala本身自带类似变量Boolean，故在此要认准SpinalHDL中采用的是Bool而非Boolean：

    Bool：True表示1，False表示0

    Boolean：true表示1，false表示0

Bool变量声明四式

    在SpinalHDL里，Bool类型变量的声明可以采用四种形式：

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val myBool_1=BoolmyBool_1 := False            // := is the assignment operatorval myBool_2 = False         // Equivalent to the code aboveval myBool_3 = Bool(5 > 12)  // Use a Scala Boolean to create a Bool

Bool变量逻辑运算

    与Verilog相同，Bool类型变量也支持逻辑运算操作，其支持的逻辑运算符如下表所示：

    可以看到，常用的逻辑操作符SpinalHDL均有提供：

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val res = (!a & b) ^ c   // ((NOT a) AND b) XOR cval d = Falsewhen(cond) {  d.set()    // equivalent to d := True}val e = Falsee.setWhen(cond) // equivalent to when(cond) { d := True }

      这里值得注意的是，由于Scala中一切操作均可以理解为函数操作，故而在使用过程中下面两行代码是不等价的：

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val a=Boolval b=Boola:= !ba:=!b

    在上述代码第三行(:=与!之间有空格)可正常编译通过，而第四行则无法正常编译，原因在于编译器认为:=!是一个函数操作而非两个，而SpinalHDL中并未定义该函数。

Bool变量逻辑运算

    与verilog等传统HDL不同，SpinalHDL中Bool变量提供了丰富的边沿检测函数：

    虽然这些函数我们在编写Verilog时也非常简单容易，但是一次两次还OK，总是做这种简单的重复劳动中而又认为理所当然是否合适呢……

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when(myBool_1.rise(False)) {    // do something when a rising edge is detected}val edgeBundle = myBool_2.edges(False)when(edgeBundle.rise) {    // do something when a rising edge is detected}when(edgeBundle.fall) {    // do something when a falling edge is detected}when(edgeBundle.toggle) {    // do something at each edge}

Bool变量比较与拼接

    SpinalHDL里提供了用于Bool变量的比较操作符：

    与普通的比较操作符没什么差别，不做过多解释。

    而拼接操作符则能够使我们像在Verilog中一样进行变量拼接：

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// Concatenation of three Bool into a Bitsval myBits = a ## b ## c

Bool变量类型转换

    在SpinalHDL中有一点个人觉得是一个不错的思想，那就是不会默认进行变量转换，哪怕相同类型变量即便位宽不同相互赋值也不被允许（SpinalHDL提供了方便的位宽截取功能），这相比于Verilog能够使我们在更早起避免些不必要的错误。    SpinalHDL中Bool类型支持的变量转换类型如下表所示：

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// Add the carry to an SInt valueval carry = Boolval res = mySInt + carry.asSInt

是val还是var？

    熟悉scala的同学都知道val与var的区别及使用场景（看此文的大多数小伙伴应该对scala都了解不多），val是不可变类型变量，声明后变量内容不可更改，类似C中的const，而var是可变类型变量，声明后仍可重新赋值。而Scala是函数式编程，同样SpinalHDL中一切结尾对象，想象下我们声明了一个Bool类型像我们声明了一个wire对象，这个指向的对象在电路里是固定的，只不过我们可以改变这个对象的状态罢了(简单点所有的电路都是不可变类型，不能动态销毁与创建，val是唯一选择)，这也是为什么SpinalHDL在声明时采用“=”，而在改变电路状态时用“:=”。

本帖来源微信公从号：Spinal FPGA

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