المعامل الشرطي

جزء من قسم الأساسيات في رحلة Verilog على Coddy. الدرس 28 من 90.

يختار العامل الشرطي ? : بين قيمتين بناءً على شرط. ويُسمى أيضًا العامل الثلاثي. يقيّم العامل الشرطي شرطًا ويُرجع إحدى قيمتين:

condition ? value_if_true : value_if_false

إذا كان الشرط صحيحًا (1)، تُعاد القيمة الأولى. وإذا كان خاطئًا (0)، تُعاد القيمة الثانية.

لماذا نستخدم العامل الشرطي

إنه طريقة موجزة لكتابة منطق بسيط من نوع if-else في سطر واحد. تشمل الاستخدامات الشائعة ما يلي:

الاختيار بين إشارتين
إنشاء مُبدِّلات متعددة الإرسال
تعيين القيم الافتراضية
إسنادات شرطية مضمنة

البنية النحوية والأمثلة

مثال أساسي:

result = (a > b) ? a : b;   // تُسند إلى result القيمة الأكبر بين a و b

اختر بين القيم:

data_out = (enable) ? data_in : 8'b00000000;   // Output data if enabled, else 0

اعكس الإشارة بصورة مشروطة:

out = (invert) ? ~in : in;   // إذا كانت قيمة invert تساوي 1، يكون الخرج معكوسًا؛ وإلا فيبقى دون تغيير

مثال على الكود

module conditional_demo;
  reg [3:0] a, b, max;
  reg enable;
  reg [3:0] data_in, data_out;
  
  initial begin
    a = 4'd7;
    b = 4'd9;
    enable = 1;
    data_in = 4'b1010;
    
    max = (a > b) ? a : b;           // 9
    data_out = (enable) ? data_in : 4'b0000;   // 1010
    
    $display("max = %d", max);
    $display("data_out = %b", data_out);
    $finish;
  end
endmodule

المخرجات:

max = 9
data_out = 1010

المعاملات الشرطية المتداخلة

يمكنك تداخل المعاملات الشرطية لإجراء اختيارات متعددة:

result = (a > b) ? a : (b > c) ? b : c;   // a إذا كان a > b، وإلا فالأكبر بين b وc

استخدم الأقواس لجعل الشروط المتداخلة واضحة.

ملاحظات مهمة

يُعامَل الشرط على أنه صحيح عندما يُقيَّم إلى قيمة غير صفرية (معروفة)
اجعل عرض البتات لخيارَي القيمة متماثلًا؛ فإذا اختلفا، يوسّع Verilog الخيار الأضيق بصمت
يمكن استخدام العامل في الإسنادات المستمرة (assign) والكتل الإجرائية (always وinitial)

التحدي

اكتب التعبيرات الشرطية الصحيحة لكل مهمة.

ما المطلوب:

اجعل max يساوي الأكبر من x وy
اجعل abs يساوي القيمة المطلقة لـ val (إذا كانت سالبة، فاجعلها موجبة)
اجعل output_data يساوي data إذا كانت enable تساوي 1، وإلا اجعله 8'b0

جرّب بنفسك

module conditional_challenge;
  reg [3:0] x, y;
  reg [3:0] max;
  reg signed [3:0] val;
  reg [3:0] abs;
  reg enable;
  reg [7:0] data;
  reg [7:0] output_data;
  
  initial begin
    x = 4'd12;
    y = 4'd8;
    val = -4'sd5;
    enable = 1;
    data = 8'b10101010;
    
    max = ______;          // الأكبر بين x و y
    abs = ______;          // القيمة المطلقة لـ val
    output_data = ______;  // data إذا كان enable، وإلا 0
    
    $display("max = %d", max);
    $display("abs = %d", abs);
    $display("output_data = %b", output_data);
    $finish;
  end
endmodule