1、語法說明

在rtl仿真中，有四種狀態，分別是0、1、x（unknown values）和z（high-impedance values）。

case 結構體中：0，1，X與Z是四種不同的狀態，case條件比較時會檢測比較雙方每個bit是否完全相等。

casez 結構體中：把Z當做don’t care conditions，case條件比較時，比較雙方存在Z值的bit位不參與比較 ，其他比特位相等則視為條件命中

casex 結構體中：把Z和X當做don’t care conditions，case條件比較時，比較雙方存在Z或者X的bit位不參與比較，其他比特位相等則視為條件命中

在SystemVerilog和Verilog中，

case、casex、casez都是可綜合的

在casex、casez中推薦使用 ？來替換Z和X

case、casex、casez語句中，如果命中多個case條件，則執行命中的第一個case

2、案例解析

always@(*)
    begin
        case(sel[1:0])
        2'b00: data1 = 3'd0 ;
        2'b01: data1 = 3'd1 ;
        2'b10: data1 = 3'd2 ;
        2'b11: data1 = 3'd3 ;
        2'b1z: data1 = 3'd4 ;
        2'b1x: data1 = 3'd5 ;
        default: data1 = 3'd7 ;
        endcase
    end
    
always@(*)
    begin
        casez(sel[1:0])
        2'b00: data2 = 3'd0 ;
        2'b01: data2 = 3'd1 ;
        2'b10: data2 = 3'd2 ;
        2'b11: data2 = 3'd3 ;
        2'b1z: data2 = 3'd4 ;
        2'b1x: data2 = 3'd5 ;
        default: data2 = 3'd7 ;
        endcase
    end




always@(*)
    begin
        casex(sel[1:0])
        2'b00: data3 = 3'd0 ;
        2'b01: data3 = 3'd1 ;
        2'b10: data3 = 3'd2 ;
        2'b11: data3 = 3'd3 ;
        2'b1z: data3 = 3'd4 ;
        2'b1x: data3 = 3'd5 ;
        default: data3 = 3'd7 ;
        endcase
    end




    


always@(*)
    begin
        casez(sel[1:0])
        2'b00: data4 = 3'd0 ;
        2'b01: data4 = 3'd1 ;
        2'b10: data4 = 3'd2 ;
        2'b11: data4 = 3'd3 ;
        2'b1?: data4 = 3'd4 ;
        2'b1x: data4 = 3'd5 ;
        default: data4 = 3'd7 ;
        endcase
    end




always@(*)
    begin
        casex(sel[1:0])
        2'b00: data5 = 3'd0 ;
        2'b01: data5 = 3'd1 ;
        2'b10: data5 = 3'd2 ;
        2'b11: data5 = 3'd3 ;
        2'b1?: data5 = 3'd4 ;
        2'b1x: data5 = 3'd5 ;
        default: data5 = 3'd7 ;
        endcase
    end

case語句中4種狀態都會比較匹配

sel[1:0]為1’b1z時，命中了[2'b1z: data2 = 3'd4 ;]，data1被賦值3’d4

sel[1:0]為1’b1x時，命中了[2'b1x: data2 = 3'd5 ;]，data1被賦值3’d5

casez語句中Z狀態會被忽略，不做比較，X依舊進行比較
sel[1:0]為1’b1z時，實際僅比較sel[1]，命中了[2'b10: data2 = 3'd2 ;]和[2'b1z: data2 = 3'd4; ]，根據優先級原則, data2被賦值3’d2

sel[1:0]為1’b1x時，依舊比較sel[1:0]，命中了[2'b1x: data2 = 3'd5 ;], data2被賦值3’d5

casex語句中Z和X狀態會被忽略，不做比較

sel[1:0]為1’b1z時，實際僅比較sel[1]，命中了[2'b10: data2 = 3'd2 ;], data3被賦值3’d2

sel[1:0]為1’b1x時，實際僅比較sel[1]，命中了[2'b10: data2 = 3'd2 ;], data3被賦值3’d2

casez語句中采用？替換Z狀態

sel[1:0]為1’b1z時，實際僅比較sel[1]，命中了[2'b10: data2 = 3'd2 ;], data4被賦值3’d2

sel[1:0]為1’b1x時，同時命中了[2'b1?: data4 = 3'd4 ;]和[2'b1x: data4 = 3'd5 ;]，根據優先級原則，data4被賦值3’d4

casex語句中采用？替換Z狀態

sel[1:0]為1’b1z時，實際僅比較sel[1]，命中了[2'b10: data2 = 3'd2 ;]、[2'b1?: data5 = 3'd4 ;]、[2'b1x: data5 = 3'd5 ;]，根據優先級原則，data5被賦值3’d2

sel[1:0]為1’b1x時，實際僅比較sel[1]，命中了[2'b10: data2 = 3'd2 ;]、[2'b1?: data5 = 3'd4 ;]、[2'b1x: data5 = 3'd5 ;]，根據優先級原則，data5被賦值3’d2

3、Do-not-care values 參考說明

SystemVerilog（IEEE Std 1800-2017）和verilog（IEEE P1364-2005）標準關于casez、casex的描述是一致的：截圖如下：

　　


審核編輯：湯梓紅