التمثيل الثنائي

جزء من قسم الأساسيات في رحلة Verilog على Coddy — الدرس 13 من 90.

في Verilog، نحن نعمل مع الدوائر الرقمية التي تفهم فقط 0 و 1. يتم تمثيل هذه في النظام الثنائي.

يستخدم النظام الثنائي رقمين فقط: 0 و 1. يُسمى كل رقم ثنائي بت (bit).

عشري	ثنائي	بتات
0	0	1 بت
1	1	1 بت
2	10	2 بت
3	11	2 بت
4	100	3 بت
5	101	3 بت

كتابة الأرقام الثنائية في Verilog

لكتابة الأرقام الثنائية في Verilog، استخدم البادئة 'b:

4'b1010    // 1010 ثنائي بـ 4 بت (عشري 10)
8'b11110000 // 11110000 ثنائي بـ 8 بت (عشري 240)
2'b01      // 01 ثنائي بـ 2 بت (عشري 1)

الرقم الذي يسبق 'b يخبر Verilog بعدد البتات التي تحتوي عليها القيمة.

كيفية تحويل العشري إلى ثنائي

اقسم الرقم العشري على 2 بشكل متكرر واقرأ البواقي من الأسفل إلى الأعلى.

مثال: تحويل 9 إلى ثنائي

الخطوة	القسمة	ناتج القسمة	الباقي
1	9 ÷ 2	4	1
2	4 ÷ 2	2	0
3	2 ÷ 2	1	0
4	1 ÷ 2	0	1

اقرأ البواقي من الأخير إلى الأول: 1001

9 = 4'b1001

مثال في الكود

module binary_example;
  reg [3:0] a;
  
  initial begin
    a = 4'b1010;     // ثنائي 1010 = عشري 10
    $display("a = %b (binary)", a);
    $display("a = %d (decimal)", a);
    $display("a = %h (hex)", a);
    $finish;
  end
endmodule

المخرجات:

a = 1010 (binary)
a = 10 (decimal)
a = a (hex)

التحدي

أكمل الكود عن طريق كتابة القيم الثنائية المفقودة.

ما يجب القيام به:

اكتب القيمة الثنائية للرقم العشري 5 (4 بت)
اكتب القيمة الثنائية للرقم العشري 14 (4 بت)

ورقة مرجعية

يستخدم النظام الثنائي الرقمين 0 و 1 فقط. كل رقم يسمى بت (bit).

اكتب الأرقام الثنائية في Verilog باستخدام البادئة 'b — الرقم الذي يسبقها يحدد عرض البتات (bit width):

4'b1010    // ثنائي 4-بت = عشري 10
8'b11110000 // ثنائي 8-بت = عشري 240

تنسيقات العرض: %b (ثنائي)، %d (عشري)، %h (ستة عشري).

من عشري إلى ثنائي: اقسم على 2 بشكل متكرر، واقرأ البواقي من الأسفل إلى الأعلى.

// 9 ÷ 2 → 4 باقي 1 → 2 باقي 0 → 1 باقي 0 → 0 باقي 1  ⟹  1001
// 9 = 4'b1001

جرّب بنفسك

module binary_challenge;
  reg [3:0] a, b;
  
  initial begin
    // اكتب القيمة الثنائية للرقم العشري 5 (4 بت)
    a = 4'b______;
    
    // Write binary for decimal 14 (4 bits)
    b = 4'b______;
    
    $display("5 = %b", a);
    $display("14 = %b", b);
    $finish;
  end
endmodule