Verilog 逻辑与(&&)、按位与(&)、逻辑或(||)、按位或(|)、等于(==)、全等(===)的区别

逻辑与（&&）

逻辑与是一个双目运算符，当符号两边为1时输出1，符号两边为0时输出0。

真值表：

&&	0	1	x	z
0	0	0	0	0
1	0	1	x	x
x	0	x	x	x
z	0	x	x	x

两个4bit的数字相与；A=4'b0x1z；B=4'b01xx；C=4'b00xz；求A&&B；A&&C；是什么值？当逻辑与&&操作符两边的数字均含有“1”，则输出1。

那么怎么判断A、B、C为是否含有“1”呢。当A为0的时候，A等于4'b0，即每位都为0，即只需A的4位矢量之间做一下“逻辑或”运算，A[3] || A[2] || A[1] || A[0]，也可写成(|A)；当4位矢量中只需有一位为1，那么A就含有“1”。即哪怕A中具有不定态x或者高阻态z，A = 4'b0x1z在逻辑与的判断下会判定为“1”。

故 A && B = 4'b0x1z && 4'b01xx = 1

C = 4'b00xz，其中没有bit位为1，所以在逻辑与的眼中，C为“0”，进而有：

A && C = 4'b0x1z && 4'b00xz = 0

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按位与（&）

按位与有两种使用方式，一种是双目操作，即一个操作符对应两个操作数A&B；另一种是单目操作，即一个操作符对应一个操作数&A。

双目操作

一个4bit的数和一个4bit的数按位与的结果还是一个4bit数，例如A[3:0] & B[3:0] = { A[3] && B[3] , A[2] && B[2], A[1] && B[1], A[0] && B[0] }

假设A = 4'b10xz；B = 4'b0011；C = 4'bz011；

A & B = 4'b00xx；A & C =4'bx0xx；

单目操作

一个4bit的数对自己进行按位与，输出的结果为1bit的数。

假设A = 4'b10xz；B = 4'b0011；

& A = A[3] && A[2] && A[1] && A[0] = 0

& B = 0

因为4bit数A和B中间都有0，所以A、B按位与结果都为0。

若C = 4'b11xz；则 & C = x

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逻辑或（||）

逻辑或是一个双目运算符，当符号两边有1时输出1，符号两边全0时输出0。

||	0	1	x	z
0	0	1	x	x
1	1	1	1	1
x	x	1	x	x
z	x	1	x	x

两个4bit的数字相与；A=4'b0x1z；B=4'b01xx；C=4'b00xz；求A&&B；A&&C；是什么值？当逻辑与&&操作符两边的有数字含有“1”，则输出1。

当4位矢量中只需有一位为1，那么A就含有“1”。即哪怕A中具有不定态x或者高阻态z，A = 4'b0x1z在逻辑与的判断下会判定为“1”。

所以A || B = 1；A || C = 1

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按位或（|）

同按位与一样，按位或也有两种使用方式，一种是双目操作，即一个操作符对应两个操作数A|B；另一种是单目操作，即一个操作符对应一个操作数|A。

双目操作

一个4bit的数和一个4bit的数按位或的结果还是一个4bit数，例如A[3:0] & B[3:0] = { A[3] || B[3] , A[2] || B[2], A[1] || B[1], A[0] || B[0] }

假设A = 4'b10xz；B = 4'b0011；C = 4'bz011；

A | B = 4'b10xz | 4'b0011 = 4'b1011；

A | C = 4'b10xz | 4'bz011 = 4'b1011；

单目操作

一个4bit的数对自己进行按位或，输出的结果为1bit的数。

假设A = 4'b10xz；B = 4'b0011；

| A = A[3] || A[2] || A[1] || A[0] = 1

| B = 1

因为4bit数A和B中间都有1，所以A、B按位或结果都为1。

若C = 4'b00xz；则 | C = x

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相等运算符（==）

参与比较的两个操作数必须逐位相等，其相等比较的结果才为 1, 如果某些位是不定态或高阻值，其相等比较得到的结果是不定值。

相等运算符的比较，只要等式的两端有x或者高阻态z出现，那么结果就是一定是x，譬如：

（4'b1010 == 4'b101x）= x

（4'b101z == 4'b1010）= x

（4'b10x1 == 4'b10x1）= x

（4'b1011 == 4'b1011）= 1

（4'b1010 == 4'b1011）= 0

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全等运算符（===）

全等比较是对这些不定态或高阻值的位也进行比较，两个操作数必须完全一致，其结果才是 1，否则结果是 0。

（4'b1010 === 4'b101x）= 0

（4'b101z === 4'b1010）= 0

（4'b101z === 4'b101z）= 1

（4'b101x === 4'b101x）= 1

相等运算符和全等运算符的真值表

==	0	1	x	z	===	0	1	x	z
0	1	0	x	x	0	1	0	0	0
1	0	1	x	x	1	0	1	0	0
x	x	x	x	x	x	0	0	1	0
z	x	x	x	x	z	0	0	0	1