Arrays

Parte da seção Fundamentos do Journey de Verilog da Coddy. Lição 10 de 90.

Um array permite armazenar vários valores em uma variável. Cada elemento do array pode ser acessado pelo seu índice.

Observação: Um array não é um tipo de dado separado. É uma coleção de tipos wire, reg, integer ou real.

Declarando arrays

Sintaxe: <data_type> <name> [<size>];

reg [7:0] memory [0:255];   // 256 bytes de memória (cada um com 8 bits)
reg data [0:7];              // 8 registradores de um bit
wire [3:0] bus [0:3];       // 4 barramentos, cada um com 4 bits de largura
integer counters [0:9];      // 10 números inteiros

O número entre colchetes [ ] é o tamanho do array, não a largura em bits.

Acessando elementos do array

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

Arrays são muito úteis em bancadas de teste para armazenar dados de teste.

Matrizes multidimensionais

Você pode criar matrizes com várias dimensões:

reg [7:0] matrix [0:3][0:3];   // array 4x4 de valores de 8 bits
matrix[0][0] = 255;            // 8'hFF = 255 em decimal
matrix[2][1] = 85;             // 8'h55 = 85 em decimal

Array vs. vetor

	Vetor	Array
O que é	Fio ou reg de vários bits	Coleção de vários valores
Sintaxe	`[MSB:LSB]`	`[size]`
Exemplo	`reg [7:0] data;`	`reg [7:0] mem [0:255];`
Acesso	`data[3]` (bit 3)	`mem[3]` (elemento 3)

Um vetor é um valor com vários bits.
Um array é vários valores, cada um com seus próprios bits.

Observações importantes

Um array reg é sintetizável: as ferramentas de síntese criam memórias, como RAMs e arquivos de registradores, a partir de arrays como reg [7:0] mem [0:255];
Arrays também são usados em bancadas de teste para armazenar dados de teste

Desafio

Complete o código abaixo para criar um array que armazena 4 valores de teste.

O que fazer:

Declare um array chamado test_data
1. Use o tipo de dado reg (porque ele armazena valores em um testbench)
2. Cada elemento deve ter 8 bits de largura ([7:0])
3. O array deve ter 4 elementos ([0:3])

Experimente você mesmo

module arrays;
  
  // Declare um array chamado test_data
  // Ele deve ter 4 elementos, cada um com 8 bits de largura
  // Use o tipo de dado reg (porque ele armazena valores em um testbench)

  
  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

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