Arrays

Parte de la sección Fundamentos del Journey de Verilog de Coddy — lección 10 de 90.

Un array permite almacenar múltiples valores en una sola variable. Se puede acceder a cada elemento del array mediante su índice.

Nota: Un array no es un tipo de datos independiente. Es una colección de tipos wire, reg, integer o real.

Declaración de Arrays

Sintaxis: <data_type> <name> [<size>];

reg [7:0] memory [0:255];   // 256 bytes de memoria (cada uno de 8 bits)
reg data [0:7];              // 8 registros de un solo bit
wire [3:0] bus [0:3];       // 4 buses, cada uno de 4 bits de ancho
integer counters [0:9];      // 10 enteros

El número entre corchetes [ ] es el tamaño del arreglo, no el ancho de bits.

Acceso a los elementos de un array

reg [7:0] memory [0:3];

memory[0] = 165;        // Decimal 165
memory[1] = 90;         // Decimal 90
memory[2] = memory[0] + memory[1];

$display("%d", memory[2]);  // Imprime: 255

Los arrays son muy útiles en los bancos de pruebas para almacenar datos de prueba.

Arrays Multidimensionales

Puedes crear arrays con múltiples dimensiones:

reg [7:0] matrix [0:3][0:3];   // Array 4x4 de valores de 8 bits

matrix[0][0] = 255;            // 8'hFF = 255 decimal
matrix[2][1] = 85;             // 8'h55 = 85 decimal

Array vs Vector

	Vector	Array
Qué es	Wire o reg de múltiples bits	Colección de múltiples valores
Sintaxis	`[MSB:LSB]`	`[size]`
Ejemplo	`reg [7:0] data;`	`reg [7:0] mem [0:255];`
Acceso	`data[3]` (bit 3)	`mem[3]` (elemento 3)

Un vector es un solo valor con múltiples bits.
Un array es múltiples valores, cada uno con sus propios bits.

Notas importantes

Los arrays no son sintetizables en muchas herramientas cuando se utilizan con tamaños grandes
Los arrays se utilizan principalmente en testbenches
Para la memoria de hardware, utilice primitivas de memoria especiales

Desafío

Completa el código a continuación para crear un array que almacene 4 valores de prueba.

Qué hacer:

Declara un array llamado test_data
1. Usa el tipo de datos reg (porque almacena valores en un testbench)
2. Cada elemento debe tener un ancho de 8 bits ([7:0])
3. El array debe tener 4 elementos ([0:3])

Hoja de referencia

Los arreglos almacenan múltiples valores en una sola variable, a los que se accede por índice. Un arreglo es una colección de tipos wire, reg, integer o real.

Sintaxis de declaración: <data_type> <name> [<size>];

reg [7:0] memory [0:255];  // 256 elementos, cada uno de 8 bits de ancho
wire [3:0] bus [0:3];      // 4 elementos, cada uno de 4 bits de ancho
integer counters [0:9];    // 10 enteros

Acceso a los elementos:

memory[0] = 165;
memory[2] = memory[0] + memory[1];
$display("%d", memory[2]);

Arreglos multidimensionales:

reg [7:0] matrix [0:3][0:3];  // Arreglo 4x4 de valores de 8 bits
matrix[0][0] = 255;

Arreglo vs Vector:

Vector — un valor con múltiples bits: reg [7:0] data; — data[3] accede al bit 3
Arreglo — múltiples valores, cada uno con sus propios bits: reg [7:0] mem [0:255]; — mem[3] accede al elemento 3

Los arreglos se utilizan principalmente en testbenches; para la memoria de hardware, utilice primitivas de memoria especiales.

Pruébalo tú mismo

module arrays;
  
  // Declara un arreglo llamado test_data
  // Debe tener 4 elementos, cada uno de 8 bits de ancho
  // Usa el tipo de dato reg (porque almacena valores en un banco de pruebas)

  
  integer i;
  
  initial begin
    test_data[0] = 170;   
    test_data[1] = 240;    
    test_data[2] = 204;    
    test_data[3] = 15;   
    
    for (i = 0; i < 4; i = i + 1) begin
      $display("test_data[%0d] = %b", i, test_data[i]);
    end
    $finish;
  end
  
endmodule

Ponte a prueba

Esta lección incluye un breve cuestionario. Empieza la lección para responderlo y registrar tu progreso.