Parameters

Teil des Abschnitts Grundlagen der Verilog-Journey von Coddy. Lektion 11 von 90.

Du kannst viele Kopien desselben Moduls erstellen und sie an verschiedenen Stellen verwenden. Dies nennt man **mehrere Instanzen**. Anstatt denselben Code immer wieder zu schreiben, schreibst du ihn einmal und verwendest ihn so oft wieder, wie du ihn brauchst. Jede Instanz ist eine separate Kopie dieser Hardware auf dem Chip.

Aber was ist, wenn jede Kopie unterschiedlich sein muss? Zum Beispiel ein 8-Bit-counter, ein 16-Bit-counter und ein 32-Bit-counter. Ohne parameter müsstest du drei separate module schreiben.

Parameter lösen dieses Problem.

Ein parameter ist ein konstanter Wert, den du beim Erstellen einer Instanz festlegen kannst. Damit kannst du jede Kopie des module unterschiedlich konfigurieren.

Parameter deklarieren

module counter #(
  parameter WIDTH = 8
)(
  input clk,
  output reg [WIDTH-1:0] count
);
  always @(posedge clk) count <= count + 1;
endmodule

#(parameter WIDTH = 8) definiert einen Parameter namens WIDTH mit dem Standardwert 8.

Beim Deklarieren von Parametern verwenden wir das Symbol # direkt nach dem Modulnamen und vor der Portliste. Das # teilt Verilog mit, dass das Folgende eine Liste von Parametern ist, die das Modul konfigurieren. Wenn dein Modul keine Parameter hat, lässt du # einfach vollständig weg.

Parameter verwenden

Parameter können überall dort verwendet werden, wo eine Konstante benötigt wird:

reg [WIDTH-1:0] data;        // Vektorgröße
count <= count + 1;           // Funktioniert mit beliebiger Breite
assign out = data[WIDTH-1];   // MSB-Position

Parameter überschreiben

Wenn du das Modul verwendest, kannst du den Parameterwert ändern:

// Standardbreite (8 Bits)
counter u1 (.clk(clk), .reset(reset), .count(count1));

// Überschreiben auf 16 Bits
counter #(.WIDTH(16)) u2 (.clk(clk), .count(count2));

Mehrere Parameter

Du kannst mehrere Parameter haben:

module fifo #(
  parameter DEPTH = 16,
  parameter WIDTH = 8
)(
  input clk, wr_en, rd_en,
  input [WIDTH-1:0] data_in,
  output [WIDTH-1:0] data_out
);
  reg [WIDTH-1:0] memory [0:DEPTH-1];
endmodule

Localparam

Ein localparam ist ähnlich, kann aber von außerhalb nicht überschrieben werden:

module example;
  localparam STATE_IDLE = 2'b00;
  localparam STATE_RUN = 2'b01;
  localparam STATE_STOP = 2'b10;
  // These values are fixed inside this module
endmodule

Verwende localparam für Konstanten, die sich nicht ändern sollten.

Aufgabe

Füge einen Parameter namens WIDTH mit dem Standardwert 4 hinzu.

Was zu tun ist:

Füge einen Parameter namens WIDTH hinzu
Lege seinen Standardwert auf 4 fest
Der Parameter kommt nach dem Modulnamen in #( )

Probier es selbst

module counter #(
  // Parameter WIDTH hier mit Standardwert 4 hinzufügen
  
)(
  input clk,
  input reset,
  output reg [WIDTH-1:0] count
);

endmodule