Instruction Case

Fait partie de la section Fondamentaux du Journey Verilog de Coddy — leçon 55 sur 90.

L'instruction case vous permet de choisir entre plusieurs actions différentes en fonction de la valeur d'une seule expression. C'est une alternative plus propre à plusieurs instructions if-else lors de la comparaison de la même variable à de nombreuses valeurs différentes.

L'instruction case compare une expression à une liste de valeurs et exécute le bloc correspondant. C'est comme un branchement multidirectionnel.

Syntaxe :

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

Il est fortement recommandé de toujours inclure <strong>default</strong> dans une instruction <strong>case</strong> combinatoire. Sans default, si sel prend une valeur inattendue (comme X ou Z), out ne sera pas assigné et va mémoriser (latch) sa valeur précédente. Cela crée une mémoire non intentionnelle (un latch) au lieu d'une logique combinatoire pure.

Exemple simple

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

Si sel est 00, out reçoit a. Si sel est 01, out reçoit b. Si sel est 10, out reçoit c.

Sinon, out reçoit 0.

Plusieurs instructions par cas

Utilisez begin et end pour plusieurs instructions :

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

Règles importantes

Règle	Explication
Toutes les valeurs de cas doivent être uniques	Pas de valeurs en double
Les valeurs doivent correspondre à la largeur de bits	`2'b01` et non `1'b1`
`default` est facultatif mais recommandé	Capture les valeurs non mappées
Sans `default`, les valeurs non mappées provoquent des verrous (latches)	Dans la logique combinatoire

Case vs If-Else

	Case	If-Else
Idéal pour	Une seule variable, plusieurs valeurs	Conditions complexes
Lisibilité	Très claire	Peut devenir complexe
Exemple	Multiplexeur, décodeur	Comparateur, vérifications de plage

Défi

Complétez l'instruction Case

Ce qu'il faut faire :

Ajoutez l'instruction case manquante pour faire fonctionner ce multiplexeur.

Comment ça fonctionne :

Quand select = 2'b00, result = in0
Quand select = 2'b01, result = in1
Quand select = 2'b10, result = in2
Quand select = 2'b11, result = in3

Aide-mémoire

L'instruction case permet de choisir entre plusieurs actions basées sur une seule expression — une alternative plus propre aux if-else enchaînés.

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

Pour plusieurs instructions par branche, utilisez begin/end :

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

Incluez toujours default dans la logique combinatoire. Sans cela, les valeurs non correspondantes (par exemple, X, Z) font que la sortie conserve sa valeur précédente, créant un latch involontaire.

Règles clés :

Toutes les valeurs de cas doivent être uniques
Les valeurs doivent correspondre à la largeur de bits de l'expression (par exemple, 2'b01, et non 1'b1)
Utilisez case pour une seule variable par rapport à plusieurs valeurs ; utilisez if-else pour des conditions complexes ou des plages de valeurs

Essayez vous-même

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