מערכים

חלק מהיחידה יסודות במסלול ה-Verilog של Coddy. שיעור 10 מתוך 90.

מערך מאפשר לך לאחסן כמה ערכים במשתנה אחד. ניתן לגשת לכל איבר במערך באמצעות האינדקס שלו.

הערה: מערך אינו טיפוס נתונים נפרד. הוא אוסף של טיפוסים מסוג wire, reg, integer או real.

הכרזה על מערכים

תחביר: <data_type> <name> [<size>];

reg [7:0] memory [0:255];   // 256 בתים של זיכרון (כל אחד בגודל 8 ביטים)
reg data [0:7];              // 8 רגיסטרים של ביט יחיד
wire [3:0] bus [0:3];       // 4 אפיקים, כל אחד ברוחב 4 ביטים
integer counters [0:9];      // 10 מספרים שלמים

המספר שבסוגריים [ ] הוא גודל המערך, לא רוחב הביטים.

גישה לאיברי מערך

reg [7:0] memory [0:3];
memory[0] = 165;        // עשרוני 165
memory[1] = 90;         // עשרוני 90
memory[2] = memory[0] + memory[1];
$display("%d", memory[2]);  // מדפיס: 255

מערכים שימושיים מאוד בספסלי בדיקה לאחסון נתוני בדיקה.

מערכים רב־ממדיים

אפשר ליצור מערכים בעלי ממדים מרובים:

reg [7:0] matrix [0:3][0:3];   // מערך 4x4 של ערכים בני 8 ביטים
matrix[0][0] = 255;            // 8'hFF = 255 בבסיס עשרוני
matrix[2][1] = 85;             // 8'h55 = 85 בבסיס עשרוני

מערך לעומת וקטור

	וקטור	מערך
מה זה	חוט או רג מרובה־סיביות	אוסף של ערכים מרובים
תחביר	`[MSB:LSB]`	`[size]`
דוגמה	`reg [7:0] data;`	`reg [7:0] mem [0:255];`
גישה	`data[3]` (סיבית 3)	`mem[3]` (איבר 3)

וקטור הוא ערך אחד עם כמה סיביות.
מערך הוא כמה ערכים, שלכל אחד מהם יש סיביות משלו.

הערות חשובות

מערכים אינם ניתנים לסינתזה בכלים רבים כאשר משתמשים בהם בגדלים גדולים
מערכים משמשים בעיקר בספסלי בדיקה
לזיכרון חומרה, השתמשו ברכיבי זיכרון ייעודיים

אתגר

השלימו את הקוד שלהלן כדי ליצור מערך שמאחסן 4 ערכי בדיקה.

מה לעשות:

הכריזו על מערך בשם test_data
1. השתמשו בסוג הנתונים reg (כי הוא מאחסן ערכים בסביבת בדיקה)
2. כל איבר צריך להיות ברוחב 8 ביטים ([7:0])
3. במערך צריכים להיות 4 איברים ([0:3])

נסו בעצמכם

module arrays;
  
  // הכריזו על מערך בשם test_data
  // המערך צריך להכיל 4 איברים, שכל אחד מהם ברוחב 8 ביטים
  // השתמשו בטיפוס הנתונים reg (כי הוא שומר ערכים בסביבת בדיקה)

  
  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