Diziler

Coddy'nin Verilog Journey'sinin Temeller bölümünün bir parçası — ders 10 / 90.

Bir dizi, birden fazla değeri tek bir değişkende saklamanıza olanak tanır. Dizideki her bir öğeye indeksi aracılığıyla erişilebilir.

Not: Bir dizi, ayrı bir veri tipi değildir. Bu; wire, reg, integer veya real tiplerinin bir koleksiyonudur.

Dizileri Tanımlama

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

reg [7:0] memory [0:255];   // 256 bayt bellek (her biri 8 bit)
reg data [0:7];              // 8 adet tek bitlik kaydedici
wire [3:0] bus [0:3];       // 4 veri yolu, her biri 4 bit genişliğinde
integer counters [0:9];      // 10 tam sayı

Köşeli parantez [ ] içindeki sayı bit genişliği değil, dizi boyutudur.

Dizi Elemanlarına Erişim

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

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

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

Diziler, test verilerini depolamak için testbench'lerde çok kullanışlıdır.

Çok Boyutlu Diziler

Birden fazla boyuta sahip diziler oluşturabilirsiniz:

reg [7:0] matrix [0:3][0:3];   // 8 bitlik değerlerden oluşan 4x4 dizi

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

Dizi (Array) vs Vektör (Vector)

	Vektör	Dizi
Nedir	Çok bitli wire veya reg	Birden fazla değerin koleksiyonu
Sözdizimi	`[MSB:LSB]`	`[size]`
Örnek	`reg [7:0] data;`	`reg [7:0] mem [0:255];`
Erişim	`data[3]` (bit 3)	`mem[3]` (eleman 3)

Bir vektör, birden fazla bite sahip tek bir değerdir.
Bir dizi ise, her biri kendi bitlerine sahip birden fazla değerdir.

Önemli Notlar

Diziler, büyük boyutlarda kullanıldığında birçok araçta sentezlenemez
Diziler çoğunlukla testbench'lerde kullanılır
Donanım belleği için özel bellek ilkel öğelerini (primitives) kullanın

Görev

4 test değerini saklayan bir dizi oluşturmak için aşağıdaki kodu tamamlayın.

Yapılması gerekenler:

test_data adında bir dizi tanımlayın
1. reg veri tipini kullanın (çünkü bir testbench içinde değerleri saklar)
2. Her eleman 8 bit genişliğinde olmalıdır ([7:0])
3. Dizi 4 elemanlı olmalıdır ([0:3])

Kopya kağıdı

Diziler, indeks ile erişilen tek bir değişkende birden fazla değer saklar. Bir dizi; wire, reg, integer veya real türlerinin bir koleksiyonudur.

Bildirim sözdizimi: <data_type> <name> [<size>];

reg [7:0] memory [0:255];  // 256 eleman, her biri 8 bit genişliğinde
wire [3:0] bus [0:3];      // 4 eleman, her biri 4 bit genişliğinde
integer counters [0:9];    // 10 tam sayı

Elemanlara erişim:

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

Çok boyutlu diziler:

reg [7:0] matrix [0:3][0:3];  // 8 bitlik değerlerden oluşan 4x4 dizi
matrix[0][0] = 255;

Dizi (Array) ve Vektör (Vector) Karşılaştırması:

Vektör — birden fazla bit içeren tek bir değer: reg [7:0] data; — data[3] 3. bite erişir
Dizi — her biri kendi bitlerine sahip birden fazla değer: reg [7:0] mem [0:255]; — mem[3] 3. elemana erişir

Diziler çoğunlukla testbench'lerde kullanılır; donanım belleği için özel bellek primitiflerini kullanın.

Kendin dene

module arrays;
  
  // test_data adında bir dizi tanımlayın
  // 4 elemanlı olmalı ve her biri 8 bit genişliğinde olmalı
  // reg veri tipini kullanın (çünkü bir testbench içinde değerleri saklar)

  
  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