Verilog中拼接运算符为何可让$random生成0~59范围的正数值

• 系统函数$random默认返回的是32位有符号整数，取值范围为$-2^{31} \sim 2^{31}-1$，如果直接对60取模，结果会包含负数，无法直接得到0~59的正数值。
• Verilog的拼接运算符{}有一个固定特性：会把内部所有操作数当作无符号值处理，最终拼接得到的结果本身也是无符号类型。
• 代码中{$random}的作用，就是把$random返回的32位有符号整数直接转换为32位无符号整数，原有的最高位符号位会被当作普通数值位解析，转换后的数值范围为$0 \sim 2^{32}-1$，全部为正整数。
• 这个全正数的无符号值再对60取模，自然就得到了0~59范围内的正随机数。

如果你直接写rand = $random % 60，当$random返回负数时取模结果也为负，赋值给无符号的23位reg变量rand时，会把负数补码直接当作无符号数解析，得到的数值会远大于59，完全不符合使用预期。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jiaqi Lee