Conditional Operator

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

يختار المعامل الشرطي ? : بين قيمتين استنادًا إلى condition. ويُسمّى أيضًا المعامل الثلاثي. يقيّم المعامل الشرطي condition ويُرجع إحدى القيمتين:

condition ? value_if_true : value_if_false

إذا كان condition صحيحًا (1)، يتم إرجاع القيمة الأولى. وإذا كان خطأً (0)، يتم إرجاع القيمة الثانية.

لماذا نستخدم العامل الشرطي

إنها طريقة مختصرة لكتابة منطق if-else البسيط في سطر واحد. تشمل الاستخدامات الشائعة ما يلي:

الاختيار بين إشارتين
إنشاء المبدلات متعددة الإرسال
تعيين القيم الافتراضية
التعيينات الشرطية المضمنة

البنية والأمثلة

مثال أساسي:

result = (a > b) ? a : b;   // result يحصل على الأكبر من a و b

الاختيار بين القيم:

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

اعكس signal conditionally:

out = (invert) ? ~in : in;   // إذا كان invert يساوي 1، يكون الخرج معكوسًا؛ وإلا يبقى دون تغيير

مثال على التعليمات البرمجية

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

الناتج:

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 الأكبر بين b و c

استخدم الأقواس لجعل الشروط المتداخلة واضحة.

ملاحظات مهمة

يجب أن يكون condition بتًا واحدًا (أو تعبيرًا يُقيَّم إلى 0 أو 1)
حافظ على أن يكون لخَياري value نفس عرض البتات؛ وإذا اختلفا، فإن Verilog يوسّع الخيار الأضيق بصمت
يمكن استخدام العامل في التعيينات المستمرة (assign) والكتل الإجرائية (always، initial)

التحدي

اكتب التعبيرات الشرطية الصحيحة لكل مهمة.

ما يجب فعله:

عيّن max إلى القيمة الأكبر من x وy
عيّن abs إلى القيمة المطلقة لـ val (إذا كانت سالبة، فاجعلها موجبة)
عيّن output_data إلى data إذا كانت قيمة enable تساوي 1، وإلا إلى 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