为什么`to_unsigned（0，4）> = -1`在运行时评估为`FALSE`？

Question

使用下面的测试代码：

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; 

显示了使用的ModelSim 10.5A输出：

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评估，以FALSE，而这并不是在运行时报道当我用for循环。为什么是这样？

注意，如果我写to_unsigned(0, 4) >= -1不使用for循环用于获取在运行时-1值，则ModelSim的编译器将报告-1（类型std.STANDARD.NATURAL），该“值超出范围0到2147483647 “。

Answer 1

TL/DR：无论您在哪里获得对Modelsim的技术支持，都可以问这个问题，然后用他们的回答更新问题。

快速重写和交叉校验与（一般相当严格和准确）ghdl模拟器：

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

示出了结合的检查错误恰恰在c评价这是不内的合法范围为无符号或自然。

所以问题是，无论是ghdl还是Modelsim挑选不合适的>=运算符？

numeric_std的来源仅显示两个>=运算符定义，其中第一个参数是unsigned。 （该文件是“版权2008”，从而为VHDL-2008标准。）

-- 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. 

均未允许符号量（签名或整数）作为第二个参数。

因此，您可能需要查看安装中的numeric_std的源代码，以查看它是否为不同的修订版本，其中>=运算符允许混合的Unsigned和Integer数据类型。我怀疑它是否存在：它会很危险地容易出现这种误解。

如果没有这样的操作员，Modelsim在这里是宽容的;是否有编译选项来启用更严格的合规性？

如果你认为这是不必要的迂腐，考虑一下：

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