数字电路设计之casez，case，casex的用法

case：在case语句中，敏感表达式与各项值之间的比较，是一种全等比较。每一位都必须相同才认为匹配。

casez：这种也可用于优先级电路。

举个栗子：


module no13(out,a,b,c,d,select
    );
 
input wire      a,b,c,d;
input wire [3:0]select;
output reg      out;
 
always@(a or b or c or d or select)
begin
		casez(select)
			4'b???1: out = a;
			4'b??1?: out = b;
         4'b?1??: out = c;
         4'b1???: out = d;		
         default: out = 1'b0;			
		endcase
end
 
endmodule

仿真代码：


module tb;
 
	// Inputs
	reg a;
	reg b;
	reg c;
	reg d;
	reg [3:0] select;
 
	// Outputs
	wire out;
 
	// Instantiate the Unit Under Test (UUT)
	no13 uut (
		.out(out), 
		.a(a), 
		.b(b), 
		.c(c), 
		.d(d), 
		.select(select)
	);
 
	initial begin
		// Initialize Inputs
		a = 1;
		b = 0;
		c = 1;
		d = 0;
		select = 0;
 
		// Wait 100 ns for global reset to finish
		#100;
      select = 1;
 		
		#100;
      select = 4'bzz10;
		#100;
		select = 4'bxx10;
		#100;
      select = 4'b1zzz;		
		// Add stimulus here
		
	end
      
endmodule

仿真结果：

我们可以发现只要是select[0]=1,不管别的位怎么样，它就是第一种情况。这个casez是顺序判断的。

casez和casex：casez与casex语句是case语句的两种变体, 在写testbench时用到，属于不可综合的语句。

1在casez语句中，如果分支表达式某些位的值为高阻z，那么对这些位的比较就会忽略，不予考虑，而只关注其他位的比较结果。

2 在casex语句中，则把这种处理方式进一步扩展到对x的处理，即如果比较双方有一方的某些位的值是z或x，那么这些位的比较就不予考虑。

比如：


casez  (sel)
 
3’b001:  y=a+b;
 
3’b010:  y=a-b;
 
3’b011:  y=a&b;
 
3’b100:  y=a^b;
 
default: y=3’b000;

当sel=01z的时候，由于最低位出现z，那么在比较判别时不考虑最低位，只与源比较前两位，那么出现与010,011均匹配的情况，此时由于case语句是按顺序检查的，所以先认为与010匹配，输出y=a-b。

还有我有见过使用casez来实现优先级电路的实现：


module priority_casez(input wire [3:0]a,
 
                      output reg [3:0]y);
 
always@(*) begin
 
      casez(a)
 
         4'b1???:  y = 4'b1000;
 
         4'b01??:  y = 4'b0100;
 
         4'b001?:  y = 4'b0010;
 
         4'b0001:  y = 4'b0001;
 
         default:  y = 4'b0000;
 
end
 
endmodule

问题：
(1)处当select=4'bzzzz时，是满足4'b???1吗？

(2)处当select=4'bxx11时，应该同时可以满足两项，可是都只赋值了第一项，是只要有一个条件满足就不再判断吗？它是顺序执行的吗？从第一个条件开始逐个判断的吗？

(3)如果改casez为casex，是不是在(1)上一句out=00?

答案:

(1) 在casez语句, 当表达式的值为z时, 满足任何条件, 因此, select=4'bzzzz时, 满足4'b???1

(2) 在case, casez, casex语句中, 不同条件表达式可以彼此覆盖, 此时只有最上面一条语句被执行. 当select=4'bxx11时, 满足第一个条件, 4'b???1, 因此输出, 此时相当于优先编码器

(3) 在casex语句中, 当表达式的值为z,x时, 满足任何条件, 因此, select=4'bxxxx时, 满足4'b???1, 在20处输出out=00

不推荐使用casex语句, 因为x状态为仿真的初值, 容易引起误会. 另外, 建议无关项用?表示, 而不是x或者z.

参考资料：

http://www.xuebuyuan.com/1053057.html

http://www.360doc.com/content/11/0527/09/5735822_119706829.shtml

http://wenku.baidu.com/link?url=EvKxvV5kuchxnHTYPKAJx-8rjvXae91iR3BYWJ0l-WOK7yg3ZVmExJgb0dFIaQn3vOqpJS9Jkc0kfVjTPae-7gU23KpDjAnB4bgh0pnvG_O

来源：51CTO

作者：Oh_my_God_L_C

链接：https://blog.csdn.net/Oh_my_God_L_C/article/details/100106290

标签

数字电路

select