عبارة Case

جزء من قسم الأساسيات في رحلة Verilog على Coddy. الدرس 55 من 90.

تتيح لك تعليمة case statement الاختيار بين العديد من الإجراءات المختلفة استنادًا إلى قيمة expression واحدة. وهي بديل أكثر وضوحًا عن عبارات if-else المتعددة عند مقارنة المتغير نفسه بالعديد من القيم المختلفة.

تقارن عبارة case بين expression وقائمة من القيم، وتنفّذ الكتلة المطابقة. وهي تشبه تفرّعًا متعدد المسارات.

الصيغة:

case (expression)
  value1: statement1;
  value2: statement2;
  default: default_statement;
endcase

يوصى بشدة بتضمين <strong>default</strong> دائمًا في عبارة <strong>case</strong> توافقية. من دون default، إذا أخذت sel قيمة غير متوقعة (مثل X أو Z)، فلن يتم إسناد قيمة إلى out، وسيحتفظ latch بقيمته السابقة. وينشئ هذا ذاكرة غير مقصودة (latch) بدلًا من منطق توافقي خالص.

مثال بسيط

case (sel)
  2'b00: out = a;
  2'b01: out = b;
  2'b10: out = c;
  default: out = 0;
endcase

إذا كانت sel هي 00، تحصل out على a. وإذا كانت sel هي 01، تحصل out على b. وإذا كانت sel هي 10، تحصل out على c.

وإلا، تحصل out على 0.

عبارات متعددة لكل حالة

استخدم begin وend لعدة عبارات:

case (state)
  2'b00: begin
    out = a;
    flag = 1;
  end
  2'b01: begin
    out = b;
    flag = 0;
  end
  default: out = 0;
endcase

قواعد مهمة

القاعدة	الشرح
يجب أن تكون قيم case فريدة	عند وجود قيم مكررة، يُنفَّذ الفرع المطابق الأول فقط
يجب أن تتطابق القيم مع عرض البتات	`2'b01` وليس `1'b1`
‏`default` اختياري لكنه موصى به	يلتقط القيم غير المعينة
من دون `default`، تتسبب القيم غير المعينة في إنشاء مزاليج	في المنطق التوافقي

Case مقابل If-Else

	Case	If-Else
الأفضل لـ	متغير واحد، وقيم متعددة	شروط معقدة
سهولة القراءة	واضحة جدًا	قد تصبح فوضوية
مثال	مُبدِّل متعدد الإرسال، وفك التشفير	مقارن، وفحوصات النطاق

التحدي

إكمال عبارة case

ما يجب فعله:

أضف عبارة case المفقودة لجعل هذا المُعدِّد يعمل.

كيفية عمله:

عندما تكون select = 2'b00، تكون result = in0
عندما تكون select = 2'b01، تكون result = in1
عندما تكون select = 2'b10، تكون result = in2
عندما تكون select = 2'b11، تكون result = in3

جرّب بنفسك

module mux4 (
  input [1:0] select,
  input in0, in1, in2, in3,
  output reg result
);
  
  always @(*) begin
    // TODO: أضف عبارة case
    // select=00 -> result = in0
    // select=01 -> result = in1
    // select=10 -> result = in2
    // select=11 -> result = in3
    // default -> result = 0
  end
  
endmodule