論理演算子
CoddyのVerilogジャーニー「基礎」セクションの一部 — レッスン 24/90。
論理演算子は値全体に対して作用し、単一の result（結果）として 1 (true) または 0 (false) を返します。 bit 単位で処理を行う bitwise（ビット単位）演算子とは異なり、論理演算子は値全体を true (non-zero) または false (zero) として扱います。
| Type | Example | Result |
|---|---|---|
| Bitwise AND | 4'b1010 & 4'b1100 | 4'b1000 (multiple bits) |
| Logical AND | (4'b1010 && 4'b1100) | 1 (single bit) |
利用可能な論理演算子
| 演算子 | 意味 | 説明 |
|---|---|---|
&& | 論理 AND | 両方のオペランドが真（non-zero）の場合に真 |
|| | 論理 OR | 少なくとも1つのオペランドが真の場合に真 |
! | 論理 NOT | オペランドが偽（zero）の場合に真 |
動作原理
論理AND (<strong>&&</strong>):
(5 && 3) // 1 (両方とも非ゼロ)
(5 && 0) // 0 (2番目がゼロ)
(0 && 0) // 0 (両方ともゼロ)Logical OR (<strong>||</strong>):
(5 || 3) // 1 (少なくとも1つが非ゼロ)
(5 || 0) // 1 (最初の非ゼロ)
(0 || 0) // 0 (両方がゼロ)論理否定 (Logical NOT - <strong>!</strong>):
!5 // 0 (非ゼロは false になる)
!0 // 1 (ゼロは true になる)コード例
module logical_demo;
reg [3:0] a, b;
reg and_res, or_res, not_res;
initial begin
a = 5;
b = 0;
and_res = (a && b); // 5 && 0 = 0
or_res = (a || b); // 5 || 0 = 1
not_res = !a; // !5 = 0
$display("5 && 0 = %d", and_res);
$display("5 || 0 = %d", or_res);
$display("!5 = %d", not_res);
$finish;
end
endmodule出力:
5 && 0 = 0
5 || 0 = 1
!5 = 0一般的な使用方法
論理演算子は if 文や条件式で使用されます:
if (a && b) // a と b の両方が非ゼロであれば真
$display("Both true");
if (a || b) // 少なくとも1つが非ゼロであれば真
$display("At least one true");
if (!reset) // reset が 0 のときに真
$display("Reset is inactive");
チャレンジ
各タスクに対して正しい論理式を記述してください。
作業手順:
value1とvalue2が両方とも真（true）であるかを確認し、and_outに格納しますvalue1またはvalue2が真（true）であるかを確認し、or_outに格納しますvalue1が偽（false）であるかを確認し、not_outに格納します
自分で試してみよう
module logical_challenge;
reg [3:0] value1, value2;
reg and_out, or_out, not_out;
initial begin
value1 = 4'd12;
value2 = 4'd5;
and_out = ______; // value1 && value2
or_out = ______; // value1 || value2
not_out = ______; // !value1
$display("%d && %d = %d", value1, value2, and_out);
$display("%d || %d = %d", value1, value2, or_out);
$display("!%d = %d", value1, not_out);
$finish;
end
endmodule
腕試しこのレッスンには短いクイズがあります。レッスンを始めて解答し、進捗を記録しましょう。
