Instantiation d’un module

Fait partie de la section Fondamentaux du Journey Verilog de Coddy. Leçon 33 sur 90.

L’instanciation d’un module est le processus qui consiste à créer une copie d’un module à l’intérieur d’un autre module. C’est ainsi que vous construisez des conceptions plus grandes en reliant de petits composants entre eux.

Une fois que tu as défini un module, tu peux l’utiliser dans un autre module. C’est ce qu’on appelle l’instanciation. Chaque instanciation crée une instance distincte de ce module. Imagine que tu utilises un plan pour construire plusieurs exemplaires du même composant.

Syntaxe de base

module_name instance_name (connections);

Élément	Signification
`module_name`	Nom du module à instancier
`instance_name`	Nom unique pour cette copie
`connections`	Signaux connectés aux ports du module

Exemple simple

Étape 1 : Définir un module

module and_gate (
  input a,
  input b,
  output c
);
  assign c = a & b;
endmodule

Étape 2 : instanciez-le dans un autre module

module top (
  input x,
  input y,
  output z
);
  and_gate gate1 (x, y, z);
endmodule

Voici ce qui se passe dans ce code :

and_gate : le nom du module que nous voulons utiliser (il doit exister quelque part)
gate1 : un nom unique que nous donnons à cette instance précise
(x, y, z) : les signaux que nous connectons aux ports du module (dans le même ordre que celui de leur apparition dans la définition du module)

Le premier signal x est connecté au premier port a. Le deuxième signal y est connecté au deuxième port b. Le troisième signal z est connecté au troisième port c.

Fournis un signal pour chaque port. Verilog accepte aussi moins de signaux, voire des parenthèses vides, mais chaque port sans signal reste alors non connecté et n'est relié à rien dans ta conception. Fournir plus de signaux que le module n'a de ports est une erreur.

Instances multiples

Tu peux créer plusieurs copies du même module :

module top;
  wire out1, out2;
  wire sig1, sig2, sig3, sig4;
  
  and_gate gate1 (sig1, sig2, out1);
  and_gate gate2 (sig3, sig4, out2);
endmodule

Chaque instance a son propre nom (gate1, gate2) et ses propres connexions. Elles fonctionnent indépendamment.

Ce qui se passe lors de l’instanciation

Une copie du matériel est créée
Chaque instance possède son propre ensemble de signaux
Les instances s’exécutent en parallèle (simultanément)

Les signaux que tu transmets déterminent la façon dont les instances se connectent au reste de ta conception

Règles d’instanciation

Règle	Pourquoi
Le nom de l’instance doit être unique	Pour distinguer les copies
Le nom du module doit exister	Il doit être défini ailleurs
Transmettez un signal par port	Un port sans signal reste non connecté, et un nombre de signaux supérieur au nombre de ports constitue une erreur
L’ordre des connexions doit correspondre à l’ordre des ports	Le premier signal se connecte au premier port, etc.

Défi

Complète le code en instanciant le module or_gate.

À faire :

Instancie or_gate avec le nom d’instance or1
Passe les signaux dans le bon ordre : input_a, input_b, output_y

Essayez vous-même

module or_gate (
  input in1,
  input in2,
  output result
);
  assign result = in1 | in2;
endmodule

module top (
  input input_a,
  input input_b,
  output output_y
);
  
  // TODO: Instanciez or_gate sous le nom or1
  // Passez les signaux dans cet ordre : input_a, input_b, output_y
  // N’utilisez pas la syntaxe .port(signal)
  

endmodule