배열

Coddy Verilog 여정의 기초 섹션에 포함된 레슨 — 90개 중 10번째.

배열을 사용하면 하나의 변수에 여러 값을 저장할 수 있습니다. 배열의 각 요소는 인덱스를 통해 접근할 수 있습니다.

참고: 배열은 별도의 데이터 타입이 아닙니다. 이것은 wire, reg, integer 또는 real 타입의 집합입니다.

배열 선언하기

구문: <data_type> <name> [<size>];

reg [7:0] memory [0:255];   // 256바이트 메모리 (각 8비트)
reg data [0:7];              // 8개의 단일 비트 레지스터
wire [3:0] bus [0:3];       // 4개의 버스, 각각 4비트 너비
integer counters [0:9];      // 10개의 정수

대괄호 [ ] 안의 숫자는 비트 너비가 아니라 배열 크기입니다.

배열 요소 접근하기

reg [7:0] memory [0:3];

memory[0] = 165;        // 10진수 165
memory[1] = 90;         // 10진수 90
memory[2] = memory[0] + memory[1];

$display("%d", memory[2]);  // 출력: 255

배열은 테스트 데이터를 저장하는 데 있어 테스트벤치에서 매우 유용합니다.

다차원 배열

여러 차원을 가진 배열을 생성할 수 있습니다:

reg [7:0] matrix [0:3][0:3];   // 8비트 값의 4x4 배열

matrix[0][0] = 255;            // 8'hFF = 10진수 255
matrix[2][1] = 85;             // 8'h55 = 10진수 85

Array vs Vector

	Vector	Array
정의	멀티 비트 wire 또는 reg	여러 값의 집합
구문	`[MSB:LSB]`	`[size]`
예시	`reg [7:0] data;`	`reg [7:0] mem [0:255];`
접근	`data[3]` (비트 3)	`mem[3]` (요소 3)

벡터는 여러 비트로 구성된 하나의 값입니다.
배열은 여러 개의 값이며, 각 값은 고유한 비트를 가집니다.

중요 참고 사항

배열은 큰 크기로 사용될 때 많은 도구에서 합성 가능하지 않습니다
배열은 주로 테스트벤치에서 사용됩니다
하드웨어 메모리의 경우, 특수 메모리 프리미티브를 사용하십시오

챌린지

4개의 테스트 값을 저장하는 배열을 생성하도록 아래 코드를 완성하세요.

수행할 작업:

test_data라는 이름의 배열을 선언하세요.
1. reg 데이터 타입을 사용하세요 (테스트벤치에서 값을 저장하기 때문입니다)
2. 각 요소는 8비트 너비여야 합니다 ([7:0])
3. 배열은 4개의 요소를 가져야 합니다 ([0:3])

치트 시트

배열은 인덱스를 통해 접근하며, 하나의 변수에 여러 값을 저장합니다. 배열은 wire, reg, integer, 또는 real 타입의 집합입니다.

선언 구문: <data_type> <name> [<size>];

reg [7:0] memory [0:255];  // 256개의 요소, 각각 8비트 너비
wire [3:0] bus [0:3];      // 4개의 요소, 각각 4비트 너비
integer counters [0:9];    // 10개의 정수

요소 접근:

memory[0] = 165;
memory[2] = memory[0] + memory[1];
$display("%d", memory[2]);

다차원 배열:

reg [7:0] matrix [0:3][0:3];  // 8비트 값의 4x4 배열
matrix[0][0] = 255;

배열 vs 벡터:

벡터(Vector) — 여러 비트를 가진 하나의 값: reg [7:0] data; — data[3]은 3번 비트에 접근합니다
배열(Array) — 각각 고유한 비트를 가진 여러 값: reg [7:0] mem [0:255]; — mem[3]은 3번 요소에 접근합니다

배열은 주로 테스트벤치(testbenches)에서 사용됩니다. 하드웨어 메모리의 경우 특수한 메모리 프리미티브를 사용하십시오.

직접 해보기

module arrays;
  
  // test_data라는 이름의 배열을 선언합니다
  // 각각 8비트 크기인 4개의 요소를 가져야 합니다
  // reg 데이터 타입을 사용합니다 (테스트벤치에서 값을 저장하기 때문입니다)

  
  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