Binäre Darstellung

Teil des Abschnitts Grundlagen der Verilog-Journey von Coddy — Lektion 13 von 90.

In Verilog arbeiten wir mit digitalen Schaltungen, die nur 0 und 1 verstehen. Diese werden binär dargestellt.

Binär verwendet nur zwei Ziffern: 0 und 1. Jede Binärziffer wird als Bit bezeichnet.

Dezimal	Binär	Bits
0	0	1 Bit
1	1	1 Bit
2	10	2 Bits
3	11	2 Bits
4	100	3 Bits
5	101	3 Bits

Binärzahlen in Verilog schreiben

Um Binärzahlen in Verilog zu schreiben, verwenden Sie das Präfix 'b:

4'b1010    // 4-Bit binär 1010 (dezimal 10)
8'b11110000 // 8-Bit binär 11110000 (dezimal 240)
2'b01      // 2-Bit binär 01 (dezimal 1)

Die Zahl vor 'b gibt Verilog an, wie viele Bits der Wert hat.

Wie man Dezimalzahlen in Binärzahlen umwandelt

Teilen Sie die Dezimalzahl wiederholt durch 2 und lesen Sie die Reste von unten nach oben.

Beispiel: 9 in Binär umwandeln

Schritt	Division	Quotient	Rest
1	9 ÷ 2	4	1
2	4 ÷ 2	2	0
3	2 ÷ 2	1	0
4	1 ÷ 2	0	1

Lies die Reste von hinten nach vorne: 1001

9 = 4'b1001

Beispiel im Code

module binary_example;
  reg [3:0] a;
  
  initial begin
    a = 4'b1010;     // Binär 1010 = Dezimal 10
    $display("a = %b (binary)", a);
    $display("a = %d (decimal)", a);
    $display("a = %h (hex)", a);
    $finish;
  end
endmodule

Ausgabe:

a = 1010 (binary)
a = 10 (decimal)
a = a (hex)

Aufgabe

Vervollständige den Code, indem du die fehlenden Binärwerte schreibst.

Was zu tun ist:

Schreibe den Binärwert für die Dezimalzahl 5 (4 Bits)
Schreibe den Binärwert für die Dezimalzahl 14 (4 Bits)

Spickzettel

Binär verwendet nur 0 und 1. Jede Ziffer ist ein Bit.

Schreiben Sie Binärzahlen in Verilog mit dem Präfix 'b — die Zahl davor gibt die Bitbreite an:

4'b1010    // 4-Bit binär = dezimal 10
8'b11110000 // 8-Bit binär = dezimal 240

Anzeigeformate: %b (binär), %d (dezimal), %h (hex).

Dezimal zu binär: wiederholt durch 2 teilen, Reste von unten nach oben lesen.

// 9 ÷ 2 → 4 R1 → 2 R0 → 1 R0 → 0 R1  ⟹  1001
// 9 = 4'b1001

Probier es selbst

module binary_challenge;
  reg [3:0] a, b;
  
  initial begin
    // Schreibe den Binärwert für dezimal 5 (4 Bits)
    a = 4'b______;
    
    // Write binary for decimal 14 (4 bits)
    b = 4'b______;
    
    $display("5 = %b", a);
    $display("14 = %b", b);
    $finish;
  end
endmodule