הצהרת case

חלק מהיחידה יסודות במסלול ה-Verilog של Coddy. שיעור 55 מתוך 90.

הצהרת case מאפשרת לך לבחור בין פעולות רבות ושונות על סמך הערך של ביטוי יחיד. היא חלופה מסודרת יותר למספר הצהרות if-else כשמשווים את אותו משתנה לערכים רבים ושונים.

ההוראה case משווה ביטוי לרשימת ערכים ומבצעת את הבלוק התואם. היא דומה להסתעפות מרובת אפשרויות.

תחביר:

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

מומלץ מאוד לכלול תמיד default בהוראת case קומבינטורית. ללא default, אם sel מקבל ערך שאף אחד מפריטי ה־case אינו מציין, לא מתבצעת השמה ל־out והוא שומר על ערכו הקודם. כאשר לערך של sel המורכב רק מביטי 0 ו־1 אין ענף מתאים, הסינתזה בונה רכיב זיכרון לא מכוון (latch) במקום לוגיקה קומבינטורית טהורה. גם X או Z ב־sel משאירים את out ללא שינוי בסימולציה, אך אינם יוצרים רכיב latch.

דוגמה פשוטה

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

אם sel הוא 00, out מקבל את a. אם sel הוא 01, out מקבל את b. אם sel הוא 10, out מקבל את c.

אחרת, out מקבל 0.

כמה פקודות לכל מקרה

השתמשו ב-begin וב-end עבור כמה פקודות:

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

כללים חשובים

כלל	הסבר
ערכי case צריכים להיות ייחודיים	כשיש כפילויות, רק הענף התואם הראשון מתבצע
הערכים צריכים להתאים לרוחב הביטים	יש לכתוב `2'b01`, ולא `1'b1` (ערך קצר יותר מרופד באפסים)
`default` הוא אופציונלי, אך מומלץ	תופס ערכים ללא מיפוי
בלי `default`, ערכים ללא מיפוי גורמים לנעילות	בלוגיקה קומבינטורית

Case לעומת If-Else

	Case	If-Else
מתאים ביותר ל־	משתנה אחד, ערכים רבים	תנאים מורכבים
קריאות	ברור מאוד	עלול להפוך למסורבל
דוגמה	מרבב, מפענח	משווה, בדיקות טווח

אתגר

השלמת משפט case

מה צריך לעשות:

הוסף את משפט ה-case החסר כדי שהמרבב הזה יפעל.

איך זה עובד:

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

נסו בעצמכם

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