signed fehlinterpretiert

W.S. Gast #5141061 
Ich habe gerade Folgendes festgestellt:

Wenn Ich einen 16 Bit Vector, also "15 downto 0" mit einem zu großen 
Wert initialisiere, erhalte ich umgeklappte Werte:

negative_maximum <= std_logic_vector (to_signed (-32769,16));

liefert einen Wert von 32767 positiv und damit funktioniert nichts.

Aus Bit-Sichtweise ist es richtig, was da passiert, aber sollte der 
Compiler nicht erkennen, dass die Initialisierung falsch ist? Es ist ja 
ein Überlauf?
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Duke Scarring Gast #5141075 
W.S. schrieb:
> sollte der Compiler nicht erkennen, dass die Initialisierung falsch ist?

Das macht der Simulator:
1
# Loading std.standard

2
# Loading std.textio(body)

3
# Loading ieee.std_logic_1164(body)

4
# Loading ieee.numeric_std(body)

5
# Loading work.test_negative_overflow(test)#1

6
run -all

7
# ** Warning: NUMERIC_STD.TO_SIGNED: vector truncated

8
#    Time: 0 ps  Iteration: 0  Instance: /test_negative_overflow


Duke
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W.S. Gast #5141171 
Das ist schön! Was ist das für ein Compiler?

Ich verwende den ModelSIM Altera und der meldet "no Errors , no 
warnings"

- die files sind alle auf "check Synthesis" gesetzt
- "suppress warnings" ist sowohl für die IEEE als uch Synopsis AUS
- bei "report warnings" sind alle 5 check boxen aktiv

was kann man noch tun?
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C. A. Rotwang Gast #5141545 
Markus F. schrieb:
> W.S. schrieb:
>> was kann man noch tun?
>
> Das Design simulieren (run -all). Dabei kommt das Problem ans Licht.

Genau, bei dem Problem handelt es sich aus VHDL/Modelsim-Sicht um ein 
Laufzeitfehler und kein Compilefehler.

Das '<=' ist eine Signalzuweisung, wird also erst zur Laufzeit 
"ausgeführt"; bei ":=" also Variablen, Constanten
erfolgt dagegen die Ausführung "sofort".

Es ist also keine "Initialisierung" wie der TO es nennt. Bei 
Initialisierungen wird ein ":=" verwendet.

Das Problem liegt wohl auch darin, das der TO von einem "Compiler" im 
Sinne von C-Compoiler spricht. Es aber ein Simulator/Interpreter oder 
ein Synthesetool ist das den VHDL-Code verarbeitet. besser könnte es 
also sein, hier nicht von "Compiler" zu sprechen.

> was kann man noch tun?
Den Code durch das Synthesetool jagen, das könnte eine Warning/Info in 
den Syntheseloogs  hinterlassen.
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Duke Scarring Gast #5141809 
C. A. Rotwang schrieb:
> Den Code durch das Synthesetool jagen, das könnte eine Warning/Info in
> den Syntheseloogs  hinterlassen.
Schön wärs, wenn da der Output brauchbar wäre. Leider wird man gerade 
bei Xilinx mit Warnungen nur so zugeschüttet. Die wirklich wichtgen 
Warnungen muß ich mir mit grep aus den log-Dateien ziehen.

> Das '<=' ist eine Signalzuweisung, wird also erst zur Laufzeit
> "ausgeführt"; bei ":=" also Variablen, Constanten
> erfolgt dagegen die Ausführung "sofort".
Ja, aber der Modelsimcompiler meckert trotzdem nicht.
Dafür warnt der Simulator (vsim und run -all) jetzt zweimal...

W.S. schrieb:
> was kann man noch tun?
Du könntest mal GHDL probieren. Da werden teilweise verständlichere 
Fehlermeldungen generiert.

Duke
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Lothar M. Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #5141911 
Duke Scarring schrieb:
> Das macht der Simulator
Active HDL sagt dazu:
1
#  Simulation has been initialized

2
#  Selected Top-Level: test_negative_overflow (test)

3
run

4
# KERNEL: WARNING: NUMERIC_STD.TO_SIGNED: vector truncated

5
# KERNEL: Time: 0 ps,  Iteration: 0,  Instance: /test_negative_overflow,  Process: line__13.

6
# KERNEL: Simulation has finished. There are no more test vectors to simulate.

Diese Meldung kommt aus der numeric_std:
1
     -- Id: D.4

2
function TO_SIGNED(ARG: INTEGER; SIZE: NATURAL) return SIGNED is

3
  variable RESULT: SIGNED (SIZE-1 downto 0) ;

4
  variable b_val : STD_LOGIC:= '0' ;

5
  variable i_val : INTEGER:= ARG ;

6
  begin

7
  if (SIZE < 1) then return NAS; end if;

8
  if (ARG<0) then

9
    b_val := '1' ;

10
    i_val := -(ARG+1) ;

11
    end if ;

12
  for i in 0 to RESULT'left loop

13
    if (i_val MOD 2) = 0 then

14
      RESULT(i) := b_val;

15
    else 

16
      RESULT(i) := not b_val ;

17
      end if;

18
    i_val := i_val/2 ;

19
    end loop;

20
  if ((i_val/=0) or (b_val/=RESULT(RESULT'left))) then

21
    assert NO_WARNING 

22
    report "numeric_std.TO_SIGNED : vector truncated"  --<<<-----

23
    severity WARNING ;

24
    end if;

25
  return RESULT;

26
  end TO_SIGNED;


C. A. Rotwang schrieb:
> Es ist also keine "Initialisierung" wie der TO es nennt. Bei
> Initialisierungen wird ein ":=" verwendet.
Und blöderweise stört sich nicht jeder Compiler an der fehlerhaften 
Initialisierung, und gibt auch die Warnung aus der numeric_std nicht 
aus...

Duke Scarring schrieb:
> Dafür warnt der Simulator (vsim und run -all) jetzt zweimal...
Der Compiler vom Active-HDL stört sich auch nicht an der 
Initialisierung (0 Errors, 0 Warnings). Aber der Simulator warnt 
zweimal, einmal bei der Elaboration (wg. Initialisierung) und einmal zur 
Runtime (wg Zuweisung). Man muss aber auch dort schon sehr genau 
hinschauen:
1
restart

2
# ELBREAD: Elaboration process.

3
# ELBREAD: Elaboration time 0.0 [s].

4
# 

5
# KERNEL: Main thread initiated.

6
# KERNEL: Kernel process initialization phase.

7
# KERNEL: Time resolution set to 1ps.

8
# ELAB2: Elaboration final pass...

9
# ELAB2: Create instances ...

10
# KERNEL: WARNING: NUMERIC_STD.TO_SIGNED: vector truncated

11
# KERNEL: Time: 0 ps,  Iteration: 0,  TOP instance.

12
# ELAB2: Create instances complete.

13
# SLP: Started

14
# SLP: Elaboration phase ...

15
# SLP: Elaboration phase ... skipped, nothing to simulate in SLP mode : 0.0 [s]

16
# SLP: Finished : 0.0 [s]

17
# ELAB2: Elaboration final pass complete - time: 0.0 [s].

18
# KERNEL: Warning: You are using the Active-HDL Lattice Edition. The performance of simulation is running at a reduced rate.

19
# KERNEL: Warning: Contact Aldec for available upgrade options - sales@aldec.com.

20
# KERNEL: Kernel process initialization done.

21
# Allocation: Simulator allocated 5948 kB (elbread=1023 elab2=4775 kernel=149 sdf=0)

22
# KERNEL: ASDB file was created in location C:\Projekte\FPGA\Lattice\ConversionOverflow\neg_overflow\src\wave.asdb

23
#  12:50, Mittwoch, 13. September 2017

24
#  Simulation has been initialized

25
#  Selected Top-Level: test_negative_overflow (test)

26
# Waveform file 'untitled.awc' connected to 'C:/Projekte/FPGA/Lattice/ConversionOverflow/neg_overflow/src/wave.asdb'.

27
run 100 ns

28
# KERNEL: WARNING: NUMERIC_STD.TO_SIGNED: vector truncated

29
# KERNEL: Time: 0 ps,  Iteration: 0,  Instance: /test_negative_overflow,  Process: line__13.

30
# KERNEL: stopped at time: 100 ns

31
# KERNEL: Simulation has finished. There are no more test vectors to simulate.
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