Números sin tamaño definido

Parte de la sección Fundamentos del Journey de Verilog de Coddy — lección 15 de 90.

Un número sin tamaño es un número escrito sin especificar cuántos bits tiene. Cuando escribes un número sin un prefijo de tamaño, Verilog asume que es de 32 bits por defecto.

a = 'b1010;        // Sin tamaño: Verilog trata esto como 32 bits
a = 32'b1010;    // Lo mismo que arriba, pero explícito

Los números sin tamaño utilizan únicamente el formato y el valor: [format][value]

<strong>format</strong> — la base del número: b para binario, d para decimal, h para hexadecimal o o para octal
<strong>value</strong> — el número real (por ejemplo, 1010)

El apóstrofo ' sigue siendo necesario entre el formato y el valor, pero no hay un recuento de bits antes de él.

'b1010 — binario de 32 bits 1010
'd255 — decimal de 32 bits 255
'hFF — hexadecimal de 32 bits FF
'b1 — binario de 32 bits 1 (con 31 ceros a la izquierda)

Ejemplo de código:

reg [7:0] data;

initial begin
  data = 1010;      // Sin tamaño: valor de 32 bits (puede causar una advertencia)
  data = 'd255;     // Sin tamaño: decimal de 32 bits 255
  data = 'hFF;      // Sin tamaño: hexadecimal de 32 bits FF
end

Sin tamaño vs Con tamaño

	Sin tamaño	Con tamaño
Ejemplo	`1010` o `'d255`	`8'b1010` o `8'd255`
Ancho de bits	32 bits (predeterminado)	Explícito (según lo especificado)
Apóstrofe	Requerido con formato	Requerido
Cuándo usar	Código de testbench simple	Asignaciones de hardware

Problema Potencial

Los números sin tamaño pueden causar un comportamiento inesperado cuando se asignan a registros más pequeños:

reg [3:0] small;
small = 'b1111;      // valor de 32 bits, pero cabe en 4 bits (bien)
small = 'b10000;     // valor de 32 bits, ¡pero demasiado grande! (advertencia)

El segundo ejemplo asigna un valor de 32 bits 10000 a un registro de 4 bits. Solo se conservan los 4 bits inferiores (0000), lo cual puede no ser lo que esperas.

Cuándo usar números sin tamaño

Los números sin tamaño son convenientes para:

Números simples en bancos de pruebas (testbenches)
Contadores de bucles
Sentencias $display

Para asignaciones de hardware reales, use números con tamaño para ser explícito y evitar advertencias.

Desafío

En el código de abajo, algunos números no tienen tamaño definido. Cámbialos a números con tamaño (8 bits) para evitar advertencias.

Qué hacer:

Cambia a a un número binario de 8 bits para 1010
Cambia b a un número decimal de 8 bits para 255
Cambia c a un número hexadecimal de 8 bits para FF

Hoja de referencia

Los números sin tamaño en Verilog tienen por defecto 32 bits. Sintaxis: '[format][value]

'b1010   // binario de 32 bits
'd255    // decimal de 32 bits
'hFF     // hexadecimal de 32 bits

Los números con tamaño usan [bits]'[format][value]:

8'b1010  // binario de 8 bits
8'd255   // decimal de 8 bits
8'hFF    // hexadecimal de 8 bits

Asignar un número sin tamaño a un registro más pequeño conserva solo los bits inferiores — use números con tamaño para asignaciones de hardware para evitar advertencias y truncamientos inesperados.

Pruébalo tú mismo

module unsized_challenge;
  reg [7:0] a, b, c;
  
  initial begin
    a = 'b1010;      // Change to sized (8-bit binary)
    b = 'd255;     // Cambiar a con tamaño (decimal de 8 bits)
    c = 'hFF;      // Change to sized (8-bit hex)
    
    $display("a = %b", a);
    $display("b = %b", b);
    $display("c = %b", c);
    $finish;
  end
endmodule