Verilog 的显示功能给出了错误的输出？

Question

我花了相当长的时间调试一些 Verilog 代码，才意识到设计在整个过程中都是正确的，并且无论出于何种原因，Verilog 的

display

函数都有意想不到的行为。

我有以下测试台文件：

`timescale 1ns / 1ps
module tb ();

    logic signed [7:0]  Y;
    logic signed [15:0] X;
    logic signed [23:0] Z;
    logic      clk; 
  
    reg [8:0] counter;
   
    // instantiate device under test
    CSAM dut (Z,X,Y);

    // 2 ns clock
    initial 
    begin   
        clk = 1'b1;
        assign counter = 8'b0;
        forever #10 clk = ~clk;
    end

    initial
    begin
        //while (1)
        //begin
            #10     X = 16'b0000000001111011;   
            #0      Y = 8'b11110011;
            
            #20     X = 16'b0000000001111011;   
            #0      Y = 8'b11110011;
            
            $display ("Test data:\ninput A is 0b'%16b or 0h'%4h or %d\ninput B is 0b'%8b or 0h'%2h or %d\noutput is 0b'%24b or 0h'%6h or %d\n", X,X,X,Y,Y,Y,Z,Z,Z);
            
            #20     X = 16'b0000000000001111;   
            #0      Y = 8'b00000000;
            
            $display ("Test data:\ninput A is 0b'%16b or 0h'%4h or %d\ninput B is 0b'%8b or 0h'%2h or %d\noutput is 0b'%24b or 0h'%6h or %d\n", X,X,X,Y,Y,Y,Z,Z,Z);
            
            #20     X = 16'b0000000000001111;
            #0      Y = 8'b11111111;
            
            $display ("Test data:\ninput A is 0b'%16b or 0h'%4h or %d\ninput B is 0b'%8b or 0h'%2h or %d\noutput is 0b'%24b or 0h'%6h or %d\n", X,X,X,Y,Y,Y,Z,Z,Z);
            
            #20     X = 16'b11111111111111; 
            #0      Y = 8'b11111111;
            
            $display ("Test data:\ninput A is 0b'%16b or 0h'%4h or %d\ninput B is 0b'%8b or 0h'%2h or %d\noutput is 0b'%24b or 0h'%6h or %d\n", X,X,X,Y,Y,Y,Z,Z,Z);
            
            #20     X = 16'b1010101010101010;   
            #0      Y = 8'b01010101;
            
            $display ("Test data:\ninput A is 0b'%16b or 0h'%4h or %d\ninput B is 0b'%8b or 0h'%2h or %d\noutput is 0b'%24b or 0h'%6h or %d\n", X,X,X,Y,Y,Y,Z,Z,Z);
            
            #20     X = 16'b0101010101010101;   
            #0      Y = 8'b00101010;
            
            $display ("Test data:\ninput A is 0b'%16b or 0h'%4h or %d\ninput B is 0b'%8b or 0h'%2h or %d\noutput is 0b'%24b or 0h'%6h or %d\n", X,X,X,Y,Y,Y,Z,Z,Z);
            
    end
   
endmodule

你可以看到我正在运行一些输入 X、Y 和 Z 的测试是输出。

我的显示函数以十进制、十六进制和二进制形式打印 X、Y、Z 以提高可读性。

$display ("Test data:\ninput A is 0b'%16b or 0h'%4h or %d\ninput B is 0b'%8b or 0h'%2h or %d\noutput is 0b'%24b or 0h'%6h or %d\n", X,X,X,Y,Y,Y,Z,Z,Z);

Modelsim 终端中的输出如下所示：

# Test data:
# input A is 0b'0000000001111011 or 0h'007b or    123
# input B is 0b'11110011 or 0h'f3 or  -13
# output is 0b'111111111111100111000001 or 0h'fff9c1 or     -1599
# 
# Test data:
# input A is 0b'0000000000001111 or 0h'000f or     15
# input B is 0b'00000000 or 0h'00 or    0
# output is 0b'111111111111111100111101 or 0h'ffff3d or      -195
# 
# Test data:
# input A is 0b'0000000000001111 or 0h'000f or     15
# input B is 0b'11111111 or 0h'ff or   -1
# output is 0b'000000000000000000000000 or 0h'000000 or         0

您可以看到对于 15x0 和 15x-1，结果实际上是不正确的。但是，如果我在 Modelsim 的波形查看器中手动检查 Z 波形，我可以看到答案实际上是正确的。所以不知何故，显示功能没有按预期运行，我想知道我能做些什么来解决这个问题。对我来说特别奇怪的是，输入 X、Y 在所有测试中都正确显示，但 Z 却没有。