Nombres dimensionnés

Fait partie de la section Fondamentaux du Journey Verilog de Coddy. Leçon 14 sur 90.

Il existe une manière de déclarer un nombre avec une taille spécifique en Verilog. On l'appelle un nombre dimensionné. C'est utile, car cela évite toute confusion concernant le nombre de bits de votre nombre et garantit que votre matériel se comporte exactement comme prévu.

Un nombre avec taille respecte ce format : [bits]'[format][value]

bits : le nombre de bits (par exemple, 8)
' : une apostrophe qui sépare la taille du format (obligatoire)

format : la base du nombre : b pour le binaire, d pour le décimal, h pour l’hexadécimal ou o pour l’octal
value : le nombre réel (par exemple, 1010)

Par exemple :

4'b1010 : 4 bits, binaire 1010 (décimal 10)
8'd255 : 8 bits, décimal 255 (binaire 11111111)
16'hFF : 16 bits, hexadécimal FF (binaire 0000000011111111)
3'b1 : 3 bits, binaire 001 (les bits de gauche sont remplis de zéros)

Exemple de code :

reg [7:0] data;

data = 8'b10101010;   // 8 bits, binary 10101010
data = 8'd170;        // 8 bits, décimal 170
data = 8'hAA;         // 8 bits, hex AA

Les trois exemples attribuent la même valeur à data.

Pourquoi la taille est importante

Sans taille :

reg [7:0] data;
data = 1;        // Que signifie ceci ? 1 bit ? 8 bits ?

Verilog suppose par défaut que les petits nombres font 32 bits, ce qui peut entraîner des problèmes.

Avec une taille :

reg [7:0] data;
data = 8'b00000001;   // Clear: 8-bit value 1

Remplissage par des zéros

Lorsque vous affectez une valeur plus petite à un vecteur plus grand, Verilog remplit les bits de gauche avec des zéros :

reg [7:0] data;
data = 4'b1010;    // Becomes 8'b00001010

Défi

Complétez le code en écrivant les nombres de la taille correcte.

À faire :

Définissez a comme un nombre binaire de 8 bits correspondant au nombre décimal 170 (binaire 10101010)
Définissez b comme un nombre binaire de 4 bits correspondant au nombre décimal 12 (binaire 1100)
Définissez c comme un nombre hexadécimal de 16 bits correspondant au nombre décimal 255 (hexadécimal FF)

Essayez vous-même

module sized_challenge;
  reg [7:0] a;
  reg [3:0] b;
  reg [15:0] c;
  
  initial begin
    a = ______;   // binaire 8 bits pour 170 (10101010)
    b = ______;   // binaire 4 bits pour 12 (1100)
    c = ______;   // hexadécimal 16 bits pour 255 (FF)
    
    $display("a = %b", a);
    $display("b = %b", b);
    $display("c = %h", c);
    $finish;
  end
endmodule