Números sem Tamanho Definido

Parte da seção Fundamentos do Journey de Verilog da Coddy — lição 15 de 90.

Um unsized number é um número escrito sem especificar quantos bits ele possui. Quando você escreve um número sem um prefixo de tamanho, o Verilog assume que ele tem 32 bits por padrão.

a = 'b1010;        // Unsized: Verilog treats this as 32 bits
a = 32'b1010;    // O mesmo que acima, mas explícito

Números unsized usam apenas o formato e o valor: [format][value]

<strong>format</strong> — a base do número: b para binary, d para decimal, h para hexadecimal ou o para octal
<strong>value</strong> — o número real (por exemplo, 1010)

O apóstrofo ' ainda é necessário entre o formato e o valor, mas não há contagem de bits antes dele.

'b1010 — 32-bit binary 1010
'd255 — 32-bit decimal 255
'hFF — 32-bit hex FF
'b1 — 32-bit binary 1 (com 31 zeros à esquerda)

Exemplo de Código:

reg [7:0] data;

initial begin
  data = 1010;      // Não dimensionado: valor de 32 bits (pode causar aviso)
  data = 'd255;     // Unsized: 32-bit decimal 255
  data = 'hFF;      // Não dimensionado: hex de 32 bits FF
end

Unsized vs Sized

	Unsized	Sized
Exemplo	`1010` ou `'d255`	`8'b1010` ou `8'd255`
Largura de bits	32 bits (padrão)	Explícito (conforme especificado)
Apostrófico	Obrigatório com formato	Obrigatório
Quando usar	Código de testbench simples	Atribuições de hardware

Problema Potencial

Números unsized podem causar comportamento inesperado quando atribuídos a registradores menores:

reg [3:0] small;
small = 'b1111;      // 32-bit value, but fits in 4 bits (fine)
small = 'b10000;     // valor de 32 bits, mas grande demais! (aviso)

O segundo exemplo atribui um valor de 32-bit 10000 a um registrador de 4-bit. Apenas os 4 bits inferiores são mantidos (0000), o que may não ser o que você espera.

Quando Usar Números Não Dimensionados (Unsized)

Números não dimensionados (unsized) são convenientes para:

Números simples em testbenches
Contadores de loop
Instruções $display

Para atribuições de hardware reais, use sized numbers para ser explicit e evitar avisos.

Desafio

No código abaixo, alguns números não têm tamanho definido (unsized). Altere-os para números com tamanho definido (8 bits) para evitar avisos.

O que fazer:

Altere a para um número binário (binary) de 8 bits (bits) para 1010
Altere b para um número decimal (decimal) de 8 bits (bits) para 255
Altere c para um número hexadecimal (hex) de 8 bits (bits) para FF

Experimente você mesmo

module unsized_challenge;
  reg [7:0] a, b, c;
  
  initial begin
    a = 'b1010;      // Change to sized (8-bit binary)
    b = 'd255;     // Altere para sized (decimal de 8 bits)
    c = 'hFF;      // Change to sized (8-bit hex)
    
    $display("a = %b", a);
    $display("b = %b", b);
    $display("c = %b", c);
    $finish;
  end
endmodule