Verilog中单if语句、多if语句和case语句与优先级的关系

1、 if-else if-else 单if语句

单if语句(if-elseif-…elseif-else)综合出来的电路有优先级,从电路的角度来说,单if语句综合出来的电路类似于数据选择器,else路选通的条件是前面所有的if条件都不满足。

always@(*) begin
    z = 0;       
    if(sel1) 
         z = a;
    else if(sel2)
         z = b;
    else if(sel3)
         z = c;
 end

应该生成的电路为:

在quartus中生成的RTL为:
Verilog中单if语句、多if语句和case语句与优先级的关系_第1张图片
此时,最后一级if的优先级最低,在电路中表现为越靠前。由于综合器的不同,可能综合成的电路有所差距。

2、 if-if-if 多if语句

单if语句综合出来的电路也是有优先级的,越靠后的if对电路的输出起决定性作用最大。若if条件不互斥,即使前面的if条件满足,若最后一级if满足,也将选择最后一级if的内容输出。

always@(*) begin
    z = 0;   
    if(sel1)
     z = a;
    if(sel2)
     z = b;
    if(sel3)
     z = c;
 end

在quartus中生成的电路为:
Verilog中单if语句、多if语句和case语句与优先级的关系_第2张图片
此时最后一级if的优先级最高,在电路中表现为越靠近输出(越靠后)。
利用多if语句的这个条件,可以用来调整电路结构,若是某个控制信号来得较晚,则可以使用多if语句,将此信号的优先级调高。
但是,在设计中尽量采用单if语句,单if语句更简单,不容易出错。

3、case语句

case语句一般生成无优先级的判断结构,与if语句的区别是,它的判断条件一般互斥,多用于译码电路。
在组合电路中,如果所有分支没有列出,且不使用default,则会生成latch。
当case语句的条件分支不互斥,即:

always@(sel) begin
    {int2, int1, int0} = 3'b0;
    casez(sel) //synopsys parallel_case
        3'b1??: int2 = 1'b1;
        3'b?1?: int1 = 1'b1;
        3'b??1: int0 = 1'b1;
    endcase
end

这时会生成有优先级的判断结构,加上synopsis paralle_case原语后,则是告诉综合器,所有的条件互斥,为并行结构无优先级。

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