Mantıksal Operatörler

Coddy'nin Verilog Journey'sinin Temeller bölümünün bir parçası — ders 24 / 90.

Mantıksal operatörler tam değerler üzerinde çalışır ve tek bir sonuç döndürür: 1 (doğru) veya 0 (yanlış). Bit düzeyinde (bitwise) operatörlerin bit bit çalışmasının aksine, mantıksal operatörler tüm değeri ya doğru (sıfır olmayan) ya da yanlış (sıfır) olarak ele alır.

Tür	Örnek	Sonuç
Bit Düzeyinde VE	`4'b1010 & 4'b1100`	`4'b1000` (birden fazla bit)
Mantıksal VE	`(4'b1010 && 4'b1100)`	`1` (tek bit)

Mevcut Mantıksal Operatörler

Operatör	Anlamı	Açıklama
`&&`	Mantıksal VE	Her iki işlenen de doğruysa (sıfır değilse) Doğru
`\|\|`	Mantıksal VEYA	En az bir işlenen doğruysa Doğru
`!`	Mantıksal DEĞİL	İşlenen yanlışsa (sıfırsa) Doğru

Nasıl Çalışırlar

Mantıksal VE (&&):

(5 && 3)   // 1 (her ikisi de sıfır değil)
(5 && 0)   // 0 (ikincisi sıfır)
(0 && 0)   // 0 (her ikisi de sıfır)

Mantıksal VEYA (||):

(5 || 3)   // 1 (en az biri sıfır değil)
(5 || 0)   // 1 (ilki sıfır değil)
(0 || 0)   // 0 (her ikisi de sıfır)

Mantıksal DEĞİL (!):

!5         // 0 (sıfır olmayan yanlış olur)
!0         // 1 (sıfır doğru olur)

Kod Örneği

module logical_demo;
  reg 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

Çıktı:

5 && 0 = 0
5 || 0 = 1
!5     = 0

Yaygın Kullanım

Mantıksal operatörler if ifadelerinde ve koşullarda kullanılır:

if (a && b)           // Hem a hem de b sıfır değilse Doğru
  $display("Both true");

if (a || b)           // En az biri sıfır değilse Doğru
  $display("At least one true");

if (!reset)           // reset 0 olduğunda Doğru
  $display("Reset is inactive");

Görev

Her görev için doğru mantıksal ifadeleri yazın.

Yapılması gerekenler:

value1 VE value2 değerlerinin her ikisinin de doğru olup olmadığını kontrol edin ve sonucu and_out değişkeninde saklayın
value1 VEYA value2 değerlerinden en az birinin doğru olup olmadığını kontrol edin ve sonucu or_out değişkeninde saklayın
value1 değerinin yanlış olup olmadığını kontrol edin ve sonucu not_out değişkeninde saklayın

Kopya kağıdı

Mantıksal operatörler, tüm değerleri doğru (sıfır olmayan) veya yanlış (sıfır) olarak ele alır ve tek bitlik bir sonuç döndürür.

Operatör	Anlamı	Sonuç
`&&`	Mantıksal VE	Her iki işlenen de sıfır değilse `1`
`\|\|`	Mantıksal VEYA	En az bir işlenen sıfır değilse `1`
`!`	Mantıksal DEĞİL	İşlenen sıfırsa `1`

(5 && 3)  // 1
(5 && 0)  // 0
(5 || 0)  // 1
(0 || 0)  // 0
!5        // 0
!0        // 1

Bitsel operatörlerle karşılaştırıldığında, mantıksal operatörler tüm değeri daraltır:

4'b1010 &  4'b1100  // 4'b1000 (bitsel, çoklu bit)
4'b1010 && 4'b1100  // 1       (mantıksal, tek bit)

Genellikle koşullarda kullanılır:

if (a && b)   // her ikisi de sıfır değilse doğru
if (a || b)   // en az biri sıfır değilse doğru
if (!reset)   // reset 0 olduğunda doğru

Kendin dene

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