關鍵詞:case,選擇器

case 語句是一種多路條件分支的形式,可以解決 if 語句中有多個條件選項時使用不方便的問題。

case 語句

case 語句格式如下:

case(case_expr)
    condition1     :             true_statement1 ;
    condition2     :             true_statement2 ;
    ……
    default        :             default_statement ;
endcase

case 語句執行時,如果 condition1 為真,則執行 true_statement1 ; 如果 condition1 為假,condition2 為真,則執行 true_statement2;依次類推。如果各個 condition 都不為真,則執行 default_statement 語句。

default 語句是可選的,且在一個 case 語句中不能有多個 default 語句。

條件選項可以有多個,不僅限於 condition1、condition2 等,而且這些條件選項不要求互斥。雖然這些條件選項是並發比較的,但執行效果是誰在前且條件為真誰被執行。

ture_statement1 等執行語句可以是一條語句,也可以是多條。如果是多條執行語句,則需要用 begin 與 end 關鍵字進行說明。

case 語句支持嵌套使用。

下麵用 case 語句代替 if 語句實現了一個 4 路選擇器的功能。仿真結果與 testbench 可參考條件語句一章,兩者完全一致。

實例

module mux4to1(
    input [1:0]     sel ,
    input [1:0]     p0 ,
    input [1:0]     p1 ,
    input [1:0]     p2 ,
    input [1:0]     p3 ,
    output [1:0]    sout);
 
    reg [1:0]     sout_t ;
    always @(*)
        case(sel)
            2'b00:   begin      
                    sout_t = p0 ;
                end
            2'b01:       sout_t = p1 ;
            2'b10:       sout_t = p2 ;
            default:     sout_t = p3 ;
        endcase
    assign sout = sout_t ;
 
endmodule

case 語句中的條件選項表單式不必都是常量,也可以是 x 值或 z 值。

當多個條件選項下需要執行相同的語句時,多個條件選項可以用逗號分開,放在同一個語句塊的候選項中。

但是 case 語句中的 x 或 z 的比較邏輯是不可綜合的,所以一般不建議在 case 語句中使用 x 或 z 作為比較值。

例如,對 4 路選擇器的 case 語句進行擴展,舉例如下:

實例

case(sel)
    2'b00:   sout_t = p0 ;
    2'b01:   sout_t = p1 ;
    2'b10:   sout_t = p2 ;
    2'b11:     sout_t = p3 ;
    2'bx0, 2'bx1, 2'bxz, 2'bxx, 2'b0x, 2'b1x, 2'bzx :
        sout_t = 2'bxx ;
    2'bz0, 2'bz1, 2'bzz, 2'b0z, 2'b1z :
        sout_t = 2'bzz ;
    default:  $display("Unexpected input control!!!");
endcase

casex/casez 語句

casex、 casez 語句是 case 語句的變形,用來表示條件選項中的無關項。

casex 用 "x" 來表示無關值,casez 用問號 "?" 來表示無關值。

兩者的實現的功能是完全一致的,語法與 case 語句也完全一致。

但是 casex、casez 一般是不可綜合的,多用於仿真。

例如用 casez 語句來實現一個 4bit 控製端的 4 路選擇選擇器。

實例

module mux4to1(
    input [3:0]     sel ,
    input [1:0]     p0 ,
    input [1:0]     p1 ,
    input [1:0]     p2 ,
    input [1:0]     p3 ,
    output [1:0]    sout);
 
    reg [1:0]     sout_t ;
    always @(*)
        casez(sel)
            4'b???1:     sout_t = p0 ;
            4'b??1?:     sout_t = p1 ;
            4'b?1??:     sout_t = p2 ;
            4'b1???:     sout_t = p3 ;  
        default:         sout_t = 2'b0 ;
    endcase
    assign      sout = sout_t ;
 
endmodule

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