Nombres sans taille

Fait partie de la section Fondamentaux du Journey Verilog de Coddy — leçon 15 sur 90.

Un nombre sans taille est un nombre écrit sans spécifier son nombre de bits. Lorsque vous écrivez un nombre sans préfixe de taille, Verilog suppose qu'il s'agit de 32 bits par défaut.

a = 'b1010;        // Sans taille : Verilog traite ceci comme 32 bits
a = 32'b1010;    // Identique à ci-dessus, mais explicite

Les nombres sans taille utilisent uniquement le format et la valeur : [format][value]

<strong>format</strong> — la base du nombre : b pour le binaire, d pour le décimal, h pour l'hexadécimal, ou o pour l'octal
<strong>value</strong> — le nombre réel (par exemple, 1010)

L'apostrophe ' est toujours requise entre le format et la valeur, mais il n'y a pas de nombre de bits avant celle-ci.

'b1010 — binaire 1010 sur 32 bits
'd255 — décimal 255 sur 32 bits
'hFF — hexadécimal FF sur 32 bits
'b1 — binaire 1 sur 32 bits (avec 31 zéros non significatifs)

Exemple de code :

reg [7:0] data;

initial begin
  data = 1010;      // Sans taille : valeur 32 bits (peut provoquer un avertissement)
  data = 'd255;     // Sans taille : décimal 32 bits 255
  data = 'hFF;      // Sans taille : hexadécimal 32 bits FF
end

Non dimensionné vs Dimensionné

	Non dimensionné	Dimensionné
Exemple	`1010` or `'d255`	`8'b1010` or `8'd255`
Largeur de bits	32 bits (par défaut)	Explicite (tel que spécifié)
Apostrophe	Requis avec le format	Requis
Quand l'utiliser	Code de banc d'essai simple	Assignations matérielles

Problème potentiel

Les nombres sans taille définie peuvent provoquer un comportement inattendu lorsqu'ils sont affectés à des registres plus petits :

reg [3:0] small;
small = 'b1111;      // Valeur 32 bits, mais tient dans 4 bits (correct)
small = 'b10000;     // Valeur 32 bits, mais trop grande ! (avertissement)

Le deuxième exemple affecte une valeur de 32 bits 10000 à un registre de 4 bits. Seuls les 4 bits de poids faible sont conservés (0000), ce qui n'est peut-être pas ce que vous attendez.

Quand utiliser les nombres sans taille

Les nombres sans taille sont pratiques pour :

Les nombres simples dans les bancs d'essai (testbenches)
Les compteurs de boucle
Les instructions $display

Pour les affectations matérielles réelles, utilisez des nombres dimensionnés pour être explicite et éviter les avertissements.

Défi

Dans le code ci-dessous, certains nombres ne sont pas dimensionnés. Modifiez-les en nombres dimensionnés (8 bits) pour éviter les avertissements.

Ce qu'il faut faire :

Changez a en un nombre binaire de 8 bits pour 1010
Changez b en un nombre décimal de 8 bits pour 255
Changez c en un nombre hexadécimal de 8 bits pour FF

Aide-mémoire

Les nombres non dimensionnés en Verilog valent par défaut 32 bits. Syntaxe : '[format][value]

'b1010   // binaire 32 bits
'd255    // décimal 32 bits
'hFF     // hexadécimal 32 bits

Les nombres dimensionnés utilisent [bits]'[format][value] :

8'b1010  // binaire 8 bits
8'd255   // décimal 8 bits
8'hFF    // hexadécimal 8 bits

L'affectation d'un nombre non dimensionné à un registre plus petit ne conserve que les bits de poids faible — utilisez des nombres dimensionnés pour les affectations matérielles afin d'éviter les avertissements et les troncatures inattendues.

Essayez vous-même

module unsized_challenge;
  reg [7:0] a, b, c;
  
  initial begin
    a = 'b1010;      // Change to sized (8-bit binary)
    b = 'd255;     // Changer en dimensionné (décimal 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