אופרטור שרשור

חלק מהיחידה יסודות במסלול ה-Verilog של Coddy. שיעור 27 מתוך 90.

אופרטור השרשור { } מאחד כמה אותות, קבועים או ביטויים לווקטור אחד גדול יותר. משתמשים בו כשרוצים לחבר ביטים יחד כדי ליצור ערכים רחבים יותר.

אילו ערכים אפשר לשרשר

אפשר לשרשר:

חוטים ואוגרים: כל אות
קבועים: מספרים כמו 4'b1010 או 8'hFF

ביטויים: תוצאות של פעולות כמו a + b
שכפולים: חזרה על ערך כמה פעמים

לכל הערכים המשורשרים חייב להיות רוחב קבוע וידוע.

תחביר בסיסי: {value1, value2, value3, ...} רוחב התוצאה הוא סכום הרוחבים של כל הערכים הבודדים.

דוגמאות

שילוב שני ערכים בני 4 סיביות ל־8 סיביות:

reg [3:0] high, low;
reg [7:0] word;

word = {high, low};     // high הופך ל-4 הביטים העליונים, low הופך ל-4 הביטים התחתונים

שילוב עם קבועים:

data = {4'b1010, 4'b0000};   // 8'b10100000

שילוב של יותר משניים:

full = {a, b, c, d};   // All widths add up

שכפול

אפשר לחזור על ערך מספר פעמים באמצעות {n{value}}:

repeated = {4{4'b1010}};   // 16'b1010101010101010 (repeat 4 times)

הדבר שימושי להרחבת סימן:

signed_8bit = {{4{sign_bit}}, value_4bit};

דוגמת קוד

module concatenation_demo;
  reg [3:0] upper, lower;
  reg [7:0] combined;
  reg [11:0] repeated;
  
  initial begin
    upper = 4'b1010;
    lower = 4'b1100;
    
    combined = {upper, lower};        // 10101100
    repeated = {3{4'b1010}};          // 101010101010
    
    $display("{upper, lower} = %b", combined);
    $display("{3{4'b1010}} = %b", repeated);
    $finish;
  end
endmodule

פלט:

{upper, lower} = 10101100
{3{4'b1010}} = 101010101010

הערות חשובות

לסדר יש חשיבות: {a, b} שונה מ־{b, a}
לכל החלקים חייב להיות רוחב קבוע (ללא מספרים שרוחבם אינו מוגדר)
אפשר להשתמש בשרשור הן בצד שמאל והן בצד ימין של השמות

אתגר

כתבו את ביטויי השרשור הנכונים עבור כל משימה.

מה לעשות:

שרשרו את a ואת b לתוצאה של 8 סיביות ושמרו אותה ב-combine1
שרשרו את c, את d ואת e לתוצאה של 12 סיביות ושמרו אותה ב-combine2
שרשרו את f ואת g פעמיים לתוצאה של 12 סיביות ושמרו אותה ב-combine3

נסו בעצמכם

module concatenation_challenge;
  reg [3:0] a, b;
  reg [3:0] c, d, e;
  reg [3:0] f, g;
  reg [7:0] combine1;
  reg [11:0] combine2, combine3;
  
  initial begin
    a = 4'b1010;
    b = 4'b0101;
    c = 4'b1111;
    d = 4'b0000;
    e = 4'b1100;
    f = 4'b1001;
    g = 4'b0110;
    
    combine1 = ______;   // Combine a and b into an 8-bit result 
    combine2 = ______;   // Combine c, d, and e into a 12-bit result 
    combine3 = ______;   // Combine f and two copies of g into a 12-bit result 
    
    $display("{a, b} = %b", combine1);
    $display("{c, d, e} = %b", combine2);
    $display("{f, g, g} = %b", combine3);
    $finish;
  end
endmodule