[VerilogHDL] 04_데이터 타입_parameter

1. parameter

Verilog HDL에서 parameter는 모듈 내에서 사용되는 상수를 정의하는 데 사용되는 키워드입니다. parameter를 사용하여 값을 한 번 정의하고 모듈 내에서 여러 곳에서 재사용할 수 있습니다. 다음은 parameter에 대한 상세한 설명입니다:

1.1 상수 정의

parameter는 모듈 내에서 사용되는 상수 값을 정의하는 데 사용됩니다. 이는 모듈 내에서 동일한 값을 여러 곳에서 사용해야 할 때 특히 유용합니다. 예를 들어, 클럭 주파수, 카운터 크기, 상태 값 등을 정의할 수 있습니다.

1.2 값 할당

parameter는 모듈 내에서 값을 할당할 때 사용되며, 한 번 정의된 값은 변경되지 않습니다. 따라서 parameter는 상수로 취급됩니다. 모듈의 인스턴스화나 다른 모듈과의 연결에서 사용될 수 있습니다.

1.3 컴파일 타임 상수

parameter는 컴파일 타임에 값을 결정하고 상수로 사용됩니다. 이는 논리 회로의 구성 요소에 대한 컴파일러 최적화를 가능하게 하고, 모듈 간의 인터페이스 정의에서 일관성을 유지할 수 있도록 도와줍니다.

1.4 지역 범위

parameter는 모듈 내에서만 사용되며 지역 범위를 갖습니다. 다른 모듈에서는 해당 parameter에 직접 접근할 수 없습니다.

1.5 파라미터화된 모듈

parameter는 모듈을 파라미터화하여 동일한 모듈을 여러 번 인스턴스화할 때 사용될 수 있습니다. 이를 통해 모듈의 구성 요소를 동적으로 조정하고 재사용성을 높일 수 있습니다.

1.6 사용 예

parameter는 모듈의 입출력 크기, 상태 머신 상태 수, 주소 폭 등을 정의하는 데 사용될 수 있습니다. 예를 들어, parameter WIDTH = 8;은 8비트 폭을 가진 데이터 버스의 폭을 정의하는 데 사용됩니다.

요약하자면, parameter는 Verilog HDL에서 모듈 내에서 사용되는 상수를 정의하는 데 사용되는 키워드입니다. parameter를 사용하여 한 번 정의된 값은 변경되지 않고 모듈 내에서 여러 곳에서 재사용될 수 있습니다. parameter는 상수 정의, 값 할당, 컴파일 타임 상수, 파라미터화된 모듈 등의 역할을 수행합니다.

2. 예제 코드

module ParameterExample #(parameter WIDTH = 8)
    (input [WIDTH-1:0] data_in, output [WIDTH-1:0] data_out);
    
    reg [WIDTH-1:0] internal_reg;
    
    always @(posedge clk) begin
        internal_reg <= data_in;
        data_out <= internal_reg;
    end
endmodule

위의 예제 코드에서는 ParameterExample이라는 모듈을 선언하고 WIDTH라는 parameter를 정의합니다. 이 parameter는 데이터 버스의 폭을 나타내는 상수로 사용됩니다. 기본값으로 8비트가 지정되어 있습니다.

parameter는 모듈의 인스턴스화 시에 값이 결정되며, 모듈 내에서 상수로 사용됩니다. 따라서 WIDTH 값은 컴파일 타임에 결정되고 모듈의 크기와 동작에 영향을 줍니다.

모듈 내부에는 data_in과 data_out이라는 입력과 출력 포트가 있습니다. data_in은 WIDTH에 따라 크기가 결정되는 입력 데이터 버스를 나타냅니다. data_out은 internal_reg 레지스터의 값을 출력하는 데이터 버스입니다.

internal_reg는 reg 타입의 레지스터로, WIDTH에 따라 크기가 결정됩니다. always 블록에서는 클럭의 상승 에지가 발생할 때 data_in의 값을 internal_reg에 저장하고, internal_reg의 값을 data_out에 할당합니다.

ParameterExample 모듈을 인스턴스화할 때 WIDTH 값을 변경하거나 기본값인 8을 사용할 수 있습니다. 이를 통해 동일한 모듈을 다양한 폭의 데이터 버스에 대해 재사용할 수 있습니다.

이 예제에서 parameter는 모듈 내에서 사용되는 상수인 WIDTH를 정의하는 데 사용됩니다. parameter를 통해 모듈의 크기와 동작을 유연하게 설정할 수 있습니다.