Tableaux

Fait partie de la section Fondamentaux du Journey Verilog de Coddy — leçon 10 sur 90.

Un tableau vous permet de stocker plusieurs valeurs dans une seule variable. Chaque élément du tableau est accessible par son index.

Remarque : Un tableau n'est pas un type de données distinct. Il s'agit d'une collection de types wire, reg, integer ou real.

Déclaration de tableaux

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

reg [7:0] memory [0:255];   // 256 octets de mémoire (chacun de 8 bits)
reg data [0:7];              // 8 registres d'un seul bit
wire [3:0] bus [0:3];       // 4 bus, chacun de 4 bits de large
integer counters [0:9];      // 10 entiers

Le nombre entre crochets [ ] est la taille du tableau, et non la largeur de bits.

Accès aux éléments d'un tableau

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

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

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

Les tableaux sont très utiles dans les bancs d'essai pour stocker des données de test.

Tableaux multidimensionnels

Vous pouvez créer des tableaux à plusieurs dimensions :

reg [7:0] matrix [0:3][0:3];   // Tableau 4x4 de valeurs de 8 bits

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

Tableau vs Vecteur

	Vecteur	Tableau
Ce que c'est	Fil ou registre multi-bits	Collection de plusieurs valeurs
Syntaxe	`[MSB:LSB]`	`[size]`
Exemple	`reg [7:0] data;`	`reg [7:0] mem [0:255];`
Accès	`data[3]` (bit 3)	`mem[3]` (élément 3)

Un vecteur est une valeur avec plusieurs bits.
Un tableau est plusieurs valeurs, chacune avec ses propres bits.

Notes importantes

Les tableaux ne sont pas synthétisables dans de nombreux outils lorsqu'ils sont utilisés avec de grandes tailles
Les tableaux sont principalement utilisés dans les bancs de test (testbenches)
Pour la mémoire matérielle, utilisez des primitives de mémoire spéciales

Défi

Complétez le code ci-dessous pour créer un tableau qui stocke 4 valeurs de test.

Ce qu'il faut faire :

Déclarez un tableau nommé test_data
1. Utilisez le type de données reg (car il stocke des valeurs dans un banc d'essai)
2. Chaque élément doit avoir une largeur de 8 bits ([7:0])
3. Le tableau doit comporter 4 éléments ([0:3])

Aide-mémoire

Les tableaux stockent plusieurs valeurs dans une seule variable, accessibles par index. Un tableau est une collection de types wire, reg, integer ou real.

Syntaxe de déclaration : <data_type> <name> [<size>];

reg [7:0] memory [0:255];  // 256 éléments, chacun d'une largeur de 8 bits
wire [3:0] bus [0:3];      // 4 éléments, chacun d'une largeur de 4 bits
integer counters [0:9];    // 10 entiers

Accès aux éléments :

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

Tableaux multidimensionnels :

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

Tableau vs Vecteur :

Vecteur — une seule valeur avec plusieurs bits : reg [7:0] data; — data[3] accède au bit 3
Tableau — plusieurs valeurs, chacune avec ses propres bits : reg [7:0] mem [0:255]; — mem[3] accède à l'élément 3

Les tableaux sont principalement utilisés dans les testbenches ; pour la mémoire matérielle, utilisez des primitives de mémoire spéciales.

Essayez vous-même

module arrays;
  
  // Déclarer un tableau nommé test_data
  // Il doit comporter 4 éléments, chacun d'une largeur de 8 bits
  // Utiliser le type de données reg (car il stocke des valeurs dans un banc d'essai)

  
  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