Casex e Casez

Parte da seção Fundamentos do Journey de Verilog da Coddy — lição 56 de 90.

Às vezes, você só se importa com bits específicos em um valor, enquanto outros bits podem ser ignorados. Por exemplo, em um codificador de prioridade, você deseja encontrar o primeiro bit 1, independentemente dos outros bits.

Uma instrução case comum exigiria que você listasse cada combinação possível dos bits don't-care — o que é impossível para barramentos largos.

casez e casex resolvem este problema ao permitir que você marque certos bits como "don't care" usando ?, z ou x.

Casez vs Casex vs Regular Case

Instrução	Bits Don't-Care	Melhor Para
`case`	Nenhum	Correspondência exata
`casez`	`z` ou `?`	Codificadores de prioridade (recomendado)
`casex`	`x`, `z`, ou `?`	Evitar (esconde bugs)

casez ignora bits que são z ou ? (recomendado)
casex também ignora bits x — o que pode esconder erros de simulação

Sempre use casez, não casex. casex foi criado primeiro, mas os engenheiros perceberam que era perigoso porque ele ignora valores x (que frequentemente indicam registradores não inicializados ou erros de simulação). casez foi introduzido como uma alternativa mais segura.

Exemplo

casez (data)
  4'b???1: out = 0;   // Bit0 deve ser 1, os outros não importam
  4'b??1?: out = 1;   // Bit1 deve ser 1, os outros não importam
  4'b?1??: out = 2;   // Bit2 deve ser 1, os outros não importam
  4'b1???: out = 3;   // Bit3 deve ser 1, os outros não importam
endcase

O ? significa "não importa" — esse bit pode ser 0, 1 ou qualquer coisa.

Desafio

O que fazer:

Adicione a instrução casez que falta para fazer este decodificador funcionar.

Como funciona:

input = 4'b???1 → out = 4'b0001
input = 4'b??1? → out = 4'b0010
input = 4'b?1?? → out = 4'b0100
input = 4'b1??? → out = 4'b1000
Padrão → out = 4'b0000

Folha de consulta

casez permite a correspondência de padrões com bits "don't-care" (não importa) usando ? ou z, sendo útil para codificadores de prioridade onde apenas bits específicos importam.

Instrução	Bits Don't-Care	Notas
`case`	Nenhum	Correspondência exata
`casez`	`z` ou `?`	Recomendado
`casex`	`x`, `z`, ou `?`	Evite — oculta bugs

Sempre prefira casez em vez de casex. O casex ignora valores x, o que pode mascarar registradores não inicializados ou erros de simulação.

casez (data)
  4'b???1: out = 0;   // Bit0 deve ser 1, outros não importam
  4'b??1?: out = 1;   // Bit1 deve ser 1, outros não importam
  4'b?1??: out = 2;   // Bit2 deve ser 1, outros não importam
  4'b1???: out = 3;   // Bit3 deve ser 1, outros não importam
  default: out = 0;
endcase

O ? significa "don't care" — aquele bit pode ser 0, 1 ou qualquer coisa.

Experimente você mesmo

module decoder (
  input [3:0] in,
  output reg [3:0] out
);
  
  always @(*) begin
    // TODO: Adicionar instrução casez
    // in = 4'b???1 -> out = 4'b0001
    // in = 4'b??1? -> out = 4'b0010
    // in = 4'b?1?? -> out = 4'b0100
    // in = 4'b1??? -> out = 4'b1000
    // default -> out = 4'b0000
  end
  
endmodule

Teste seus conhecimentos

Esta lição inclui um quiz rápido. Comece a lição para respondê-lo e acompanhar seu progresso.

Casex e Casez

Casez vs Casex vs Regular Case

Exemplo

Folha de consulta

Todas as lições de Fundamentos