サイズ指定なしの数値

CoddyのVerilogジャーニー「基礎」セクションの一部 — レッスン 15/90。

Unsized な数値（サイズ指定のない数値）とは、ビット数を明示せずに記述された数値のことです。サイズプレフィックスを指定せずに数値を記述した場合、Verilog はデフォルトで 32 bits であるとみなします。

a = 'b1010;        // Unsized: Verilog treats this as 32 bits
a = 32'b1010;    // 上記と同じだが、明示的

サイズ未指定の数値（Unsized numbers）は、フォーマットと値の形式のみを使用します: [format][value]

<strong>format</strong> — 数値の基数: 2進数は b、10進数は d、16進数は h、8進数は o
<strong>value</strong> — 実際の数値（例えば、1010）

アポストロフィ ' はフォーマットと値の間に引き続き必要ですが、その前にビット数の指定はありません。

'b1010 — 32ビットの binary 1010
'd255 — 32ビットの decimal 255
'hFF — 32ビットの hex FF
'b1 — 32ビットの binary 1（先頭に31個のゼロが付く）

コード例:

reg [7:0] data;

initial begin
  data = 1010;      // サイズ未指定: 32ビット値（警告が出る可能性あり）
  data = 'd255;     // Unsized: 32-bit decimal 255
  data = 'hFF;      // サイズ未指定: 32ビット16進数 FF
end

Unsized vs Sized

	Unsized	Sized
例	`1010` または `'d255`	`8'b1010` または `8'd255`
ビット幅	32 bits（デフォルト）	explicit（指定通り）
アポストロフィ	フォーマット指定時に必要	必要
使用場面	シンプルなテストベンチコード	ハードウェアの代入

Potential Problem

Unsized numbers can cause unexpected behavior when assigned to smaller registers:

reg [3:0] small;
small = 'b1111;      // 32-bit value, but fits in 4 bits (fine)
small = 'b10000;     // 32ビット値だが、大きすぎる！（警告）

2番目の例では、32-bitの値 10000 を4-bitのレジスタに代入します。下位4 bit（0000）のみが保持されますが、これは意図した動作とは異なる場合があります。

Unsized数値を使用すべきタイミング

Unsized数値は以下の場合に便利です：

テストベンチでのシンプルな数値
ループカウンタ
$display ステートメント

実際のハードウェアへの代入では、明確にし警告を避けるためにsized数値を使用してください。

チャレンジ

以下のコードでは、いくつかの数値が unsized になっています。警告を回避するために、それらを sized の数値（8 bits）に変更してください。

作業内容:

a を 1010 の 8-bit binary 数値に変更します
b を 255 の 8-bit decimal 数値に変更します
c を FF の 8-bit hex 数値に変更します

自分で試してみよう

module unsized_challenge;
  reg [7:0] a, b, c;
  
  initial begin
    a = 'b1010;      // Change to sized (8-bit binary)
    b = 'd255;     // サイズ付きに変更（8ビット10進数）
    c = 'hFF;      // Change to sized (8-bit hex)
    
    $display("a = %b", a);
    $display("b = %b", b);
    $display("c = %b", c);
    $finish;
  end
endmodule