ビット幅なし数値

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

サイズ指定のない数値とは、ビット数を指定せずに記述された数値です。サイズ接頭辞を付けずに数値を記述すると、Verilog はデフォルトで32 ビットとして扱います。

a = 'b1010;        // Unsized: Verilog treats this as 32 bits
a = 32'b1010;    // 上と同じだが、明示的に指定している

サイズ指定のない数値では、形式と値のみを使用します: [format][value]

format: 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 です
value: 実際の数値（例: 1010）

書式指定文字の前には引き続きアポストロフィ ' が必要ですが、その前にビット数はありません。

'b1010: 32ビットの2進数 1010
'd255: 32ビットの10進数 255
'hFF: 32ビットの16進数 FF
'b1: 32ビットの2進数 1（先頭に31個のゼロが付く）

コード例：

reg [7:0] data;

initial begin
  data = 1010;      // サイズ指定なし: 32-bitの値（警告が出る場合があります）
  data = 'd255;     // Unsized: 32-bit decimal 255
  data = 'hFF;      // サイズ指定なし: 32-bitの16進数FF
end

サイズ指定なしとサイズ指定あり

	サイズ指定なし	サイズ指定あり
例	`1010` または `'d255`	`8'b1010` または `8'd255`
ビット幅	32ビット（デフォルト）	明示的（指定どおり）
アポストロフィ	形式指定とともに必要	必要
使用場面	シンプルなテストベンチコード	ハードウェアへの代入

潜在的な問題

サイズ指定のない数値を小さなレジスタに代入すると、予期しない動作が発生することがあります。

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

2つ目の例では、32ビットの値 10000 を4ビットのレジスタに代入します。下位4ビットだけが保持され（0000）、これは期待どおりではないかもしれません。

サイズ指定のない数値を使う場面

サイズ指定のない数値は、次の用途に便利です。

テストベンチでの単純な数値
ループカウンター
$display文

実際のハードウェア割り当てでは、明示的に指定して警告を避けるために、サイズ指定付きの数値を使用してください。

チャレンジ

以下のコードでは、サイズ指定のない数値がいくつかあります。警告を避けるため、8ビットのサイズ指定付き数値に変更してください。

やること：

aを1010を表す8ビットの2進数に変更する
bを255を表す8ビットの10進数に変更する
cをFFを表す8ビットの16進数に変更する

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;     // ビット幅を指定した形式（8ビットの10進数）に変更
    c = 'hFF;      // Change to sized (8-bit hex)
    
    $display("a = %b", a);
    $display("b = %b", b);
    $display("c = %b", c);
    $finish;
  end
endmodule