Boyutlandırılmış Sayılar

Coddy'nin Verilog Journey'sinin Temeller bölümünün bir parçası — ders 14 / 90.

Verilog'da belirli bir boyuta sahip bir sayı bildirmenin bir yolu vardır. Buna boyutlandırılmış sayı denir. Sayınızın kaç bite sahip olduğu konusundaki kafa karışıklığını önlediği ve donanımınızın tam olarak beklendiği gibi davranmasını sağladığı için kullanışlıdır.

Boyutlandırılmış bir sayı şu formatı izler: [bits]'[format][value]

bits — bit sayısı (örneğin, 8)
' — boyutu formattan ayıran bir kesme işareti (gerekli)

format — sayının tabanı: ikili için b, onluk için d, onaltılık için h veya sekizlik için o
value — gerçek sayı (örneğin, 1010)

Örneğin:

4'b1010 — 4 bit, ikili 1010 (onluk 10)
8'd255 — 8 bit, onluk 255 (ikili 11111111)
16'hFF — 16 bit, onaltılık FF (ikili 0000000011111111)
3'b1 — 3 bit, ikili 001 (soldaki bitler sıfırla doldurulur)

Kod Örneği:

reg [7:0] data;

data = 8'b10101010;   // 8 bit, ikili 10101010
data = 8'd170;        // 8 bit, ondalık 170
data = 8'hAA;         // 8 bit, onaltılık AA

Her üç örnek de data değişkenine aynı değeri atar.

Boyut Neden Önemlidir

Boyut belirtilmediğinde:

reg [7:0] data;
data = 1;        // Bu ne anlama geliyor? 1 bit mi? 8 bit mi?

Verilog, küçük sayıların varsayılan olarak 32 bit olduğunu varsayar, bu da sorunlara yol açabilir.

Boyut ile:

reg [7:0] data;
data = 8'b00000001;   // Temizle: 8-bitlik değer 1

Sıfırla Doldurma (Zero Padding)

Daha büyük bir vektöre daha küçük bir değer atadığınızda, Verilog sol taraftaki bitleri sıfırlarla doldurur:

reg [7:0] data;
data = 4'b1010;    // 8'b00001010 olur

Görev

Doğru boyutlandırılmış sayıları yazarak kodu tamamlayın.

Yapılması gerekenler:

a değişkenini ondalık 170 (ikili 10101010) için 8 bitlik bir ikili sayıya ayarlayın
b değişkenini ondalık 12 (ikili 1100) için 4 bitlik bir ikili sayıya ayarlayın
c değişkenini ondalık 255 (onaltılık FF) için 16 bitlik bir onaltılık sayıya ayarlayın

Kopya kağıdı

Verilog'da boyutlandırılmış bir sayı şu formatı takip eder: [bits]'[format][value]

bits — bit sayısı
' — gerekli kesme işareti ayırıcı
format — b (ikili/binary), d (onluk/decimal), h (onaltılık/hex), o (sekizlik/octal)
value — gerçek sayı

reg [7:0] data;

data = 8'b10101010;   // 8 bits, binary
data = 8'd170;        // 8 bits, decimal
data = 8'hAA;         // 8 bits, hex (all three are equal)

Boyut belirtilmediğinde, Verilog varsayılan olarak 32 bit kullanır ve bu durum beklenmedik davranışlara yol açabilir. Değer, bildirilen boyuttan daha küçük olduğunda sol taraftaki bitler sıfırla doldurulur:

reg [7:0] data;
data = 4'b1010;    // Becomes 8'b00001010

Kendin dene

module sized_challenge;
  reg [7:0] a;
  reg [3:0] b;
  reg [15:0] c;
  
  initial begin
    a = ______;   // 170 için 8-bit binary (10101010)
    b = ______;   // 12 için 4-bit binary (1100)
    c = ______;   // 255 için 16-bit hex (FF)
    
    $display("a = %b", a);
    $display("b = %b", b);
    $display("c = %h", c);
    $finish;
  end
endmodule