爲什麼`to_unsigned（0，4）> = -1`在運行時評估爲`FALSE`？

Question

使用下面的測試代碼：

library ieee; 
use ieee.numeric_std.all; 
architecture sim of tb is 
begin 
    process is 
    begin 
    for c in -1 to 1 loop 
     assert to_unsigned(0, 4) >= c report "Fails: 0 >= " & integer'image(c) severity NOTE; 
    end loop; 
    wait; 
    end process; 
end architecture; 

顯示了使用的ModelSim 10.5A輸出：

Loading work.tb(sim) 
** Note: Fails: 0 >= -1 
    Time: 0 ns Iteration: 0 Instance: /tb 
** Note: Fails: 0 >= 1 
    Time: 0 ns Iteration: 0 Instance: /tb 

所以有效to_unsigned(0, 4) >= -1評估，以FALSE，而這並不是在運行時報道當我用for循環。爲什麼是這樣？

注意，如果我寫to_unsigned(0, 4) >= -1不使用for循環用於獲取在運行時-1值，則ModelSim的編譯器將報告-1（類型std.STANDARD.NATURAL），該「值超出範圍0到2147483647 「。

Answer 1

TL/DR：無論您在哪裏獲得對Modelsim的技術支持，都可以問這個問題，然後用他們的回答更新問題。

快速重寫和交叉校驗與（一般相當嚴格和準確）ghdl模擬器：

library ieee; 
use ieee.numeric_std.all; 

entity tb is 
end tb; 

architecture sim of tb is 
begin 
    process is 
    begin 
    for c in -1 to 1 loop 
     assert to_unsigned(0, 4) 
     >= 
     c 
     report "Fails: 0 >= " & integer'image(c) severity NOTE; 
    end loop; 
    wait; 
    end process; 
end architecture; 

ghdl -r tb
./tb:error: bound check failure at tb.vhd:14
./tb:error: simulation failed

示出了結合的檢查錯誤恰恰在c評價這是不內的合法範圍爲無符號或自然。

所以問題是，無論是ghdl還是Modelsim挑選不合適的>=運算符？

numeric_std的來源僅顯示兩個>=運算符定義，其中第一個參數是unsigned。 （該文件是「版權2008」，從而爲VHDL-2008標準。）

-- Id: C.19 
    function ">=" (L, R : UNRESOLVED_UNSIGNED) return BOOLEAN; 
    -- Result subtype: BOOLEAN 
    -- Result: Computes "L >= R" where L and R are UNRESOLVED_UNSIGNED vectors possibly 
    --   of different lengths. 

    -- Id: C.23 
    function ">=" (L : UNRESOLVED_UNSIGNED; R : NATURAL) return BOOLEAN; 
    -- Result subtype: BOOLEAN 
    -- Result: Computes "L >= R" where L is an UNRESOLVED_UNSIGNED vector and 
    --   R is a nonnegative INTEGER. 

均未允許符號量（簽名或整數）作爲第二個參數。

因此，您可能需要查看安裝中的numeric_std的源代碼，以查看它是否爲不同的修訂版本，其中>=運算符允許混合的Unsigned和Integer數據類型。我懷疑它是否存在：它會很危險地容易出現這種誤解。

如果沒有這樣的操作員，Modelsim在這裏是寬容的;是否有編譯選項來啓用更嚴格的合規性？

如果你認爲這是不必要的迂腐，考慮一下：

c := -1; 
if to_unsigned(0, 4) >= c then 
    emergency_stop; 
end if;