حلقة For

جزء من قسم الأساسيات في رحلة Verilog على Coddy. الدرس 58 من 90.

تتيح لك حلقات Verilog تنفيذ كتلة من التعليمات البرمجية عدة مرات. وهي مفيدة بشكل خاص في بيئات اختبار Verilog لإنشاء أنماط اختبار متكررة، وتهيئة memory، والتكرار عبر المصفوفات. وعلى عكس أوصاف العتاد التي تعمل بالتوازي، تُنفَّذ الحلقات بالتتابع، مما يجعلها مثالية للمحاكاة والاختبار.

الحلقة الأكثر استخدامًا هي حلقة <strong>for</strong>، التي تتكرر عددًا محددًا من المرات. تنفّذ حلقة for كتلةً من التعليمات البرمجية بشكل متكرر، مع متغير حلقة يتغير في كل تكرار. يمكنك التحكم بدقة في عدد مرات تشغيلها.

البنية النحوية:

for (initialization; condition; increment) begin
  // الكود المراد تكراره
end

الجزء	ما الذي يفعله	مثال
`initialization`	يحدد قيمة البداية	`i = 0`
`condition`	متى يتوقف	`i < 10`
`increment`	يتغير في كل loop	`i = i + 1`

مثال بسيط

integer i;

for (i = 0; i < 5; i = i + 1) begin
  $display("i = %d", i);
end

الناتج:

i = 0
i = 1
i = 2
i = 3
i = 4

يعمل loop 5 مرات (i = 0, 1, 2, 3, 4).

For Loop في Testbenches

تُستخدم For loops عادةً لاختبار جميع تركيبات الإدخال:

integer test_value;

for (test_value = 0; test_value < 16; test_value = test_value + 1) begin
  $display("test_value = %d", test_value);
end

يختبر هذا جميع القيم الـ16 الممكنة لإشارة ذات 4 بتات.

حلقة For مع المصفوفات

reg [7:0] memory [0:9];
integer i;

initial begin
  for (i = 0; i < 10; i = i + 1) begin
    memory[i] = i * 8;
  end
end

يهيّئ هذا 10 مواقع في الذاكرة.

قواعد مهمة

القاعدة	الشرح
يجب أن يكون متغير loop من النوع `integer` أو `reg`	لا يمكن أن يكون `wire`
استخدم `begin`/`end` للعبارات المتعددة	مطلوب لأكثر من سطر واحد
تجنب loop اللانهائية	تأكد من أن condition تصبح false في النهاية
يُفضَّل استخدامها في testbenches	معظم loop غير قابلة للتوليف

التحدي

ما يجب فعله:

Add the missing for loop to print numbers from 0 to 3.

جرّب بنفسك

module for_challenge;
  integer i;
  
  initial begin
    $display("Printing 0 to 3:");
    
    // TODO: أضف حلقة for
    // تهيئة i = 0
    // كرر طالما i < 4
    // زيادة i = i + 1
    // في الداخل، اطبع باستخدام: $display("i = %d", i);
    
    $finish;
  end
endmodule