Parámetros

Parte de la sección Fundamentos del Journey de Verilog de Coddy — lección 11 de 90.

Puedes crear muchas copias del mismo módulo y usarlas en diferentes lugares; esto se llama **múltiples instancias**. En lugar de escribir el mismo código una y otra vez, lo escribes una vez y lo reutilizas tantas veces como necesites. Cada instancia es una copia separada de ese hardware en el chip.

¿Pero qué pasa si necesitas que cada copia sea diferente? Por ejemplo, un contador de 8 bits, un contador de 16 bits y un contador de 32 bits. Sin parámetros, tendrías que escribir tres módulos separados.

Los parámetros resuelven este problema.

Un parámetro es un valor constante que puedes establecer al crear una instancia. Te permite configurar cada copia del módulo de forma diferente.

Declaración de parámetros

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

El #(parameter WIDTH = 8) define un parámetro llamado WIDTH con un valor predeterminado de 8.

Al declarar parámetros, utilizamos el símbolo # justo después del nombre del módulo y antes de la lista de puertos. El # le indica a Verilog que lo que sigue es una lista de parámetros que configuran el módulo. Si tu módulo no tiene parámetros, simplemente omites # por completo.

Uso de parámetros

Los parámetros se pueden utilizar en cualquier lugar donde se necesite una constante:

reg [WIDTH-1:0] data;        // Tamaño del vector
count <= count + 1;           // Funciona con cualquier ancho
assign out = data[WIDTH-1];   // Posición del MSB

Sobrescribir Parámetros

Cuando utilizas el módulo, puedes cambiar el valor del parámetro:

// Ancho por defecto (8 bits)
counter u1 (.clk(clk), .reset(reset), .count(count1));

// Sobrescribir a 16 bits
counter #(.WIDTH(16)) u2 (.clk(clk), .reset(reset), .count(count2));

Múltiples Parámetros

Puedes tener múltiples parámetros:

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

Un localparam es similar pero no puede ser sobrescrito desde el exterior:

module example;
  localparam STATE_IDLE = 2'b00;
  localparam STATE_RUN = 2'b01;
  localparam STATE_STOP = 2'b10;
  // Estos valores son fijos dentro de este módulo
endmodule

Usa localparam para constantes que no deberían cambiar.

Desafío

Añade un parámetro llamado WIDTH con un valor por defecto de 4.

Qué hacer:

Añade un parámetro llamado WIDTH
Establece su valor por defecto en 4
El parámetro va dentro de #( ) después del nombre del módulo

Hoja de referencia

Los parámetros permiten configurar las instancias de los módulos de manera diferente sin tener que reescribir el código.

Declaración de Parámetros

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

Sobrescribir Parámetros en la Instanciación

counter u1 (.clk(clk), .count(count1));          // uses default (8)
counter #(.WIDTH(16)) u2 (.clk(clk), .count(count2)); // overridden to 16

Múltiples Parámetros

module fifo #(
  parameter DEPTH = 16,
  parameter WIDTH = 8
)( ... );

Localparam (constante no sobrescribible)

localparam STATE_IDLE = 2'b00;
localparam STATE_RUN  = 2'b01;

Utilice localparam para constantes internas que no deben cambiarse desde fuera del módulo.

Pruébalo tú mismo

module counter #(
  // Agrega el parámetro WIDTH aquí con el valor predeterminado 4
  
)(
  input clk,
  input reset,
  output reg [WIDTH-1:0] count
);

endmodule