還是來自一篇paper 分清楚case/casez/casex 在simulation/synthesis到底有什么不同
我基本就是照着翻譯下來，基本沒啥我總結的東西，因為消化的不好
首先，一般性的常識是使用casez，強烈的建議不要使用casex，（雖然我沒有這個常識）。這是為啥呢？待續。
首先要明確的是'?'代表的不是don't care，而是'z'。這點一定要明確。
再有就是case/casez/casex其實都是可綜合的，這一點也要記住。
好，再說區別
case treats 'z' & 'x' as it is
casez treats 'z' as dont care
casex treats 'z' & 'x' as dont care
這就是區別，下面來具體解釋一下
一、simulation difference
1、先看case
case (sel) 2'b00: y = a; 2'b01: y = b; 2'bx0: y = c; 2'b1x: y = d; 2'bz0: y = e; 2'b1?: y = f; default : y = g; endcase
不同的sel，對應
Result:
sel y case item
00 a 00
11 g default
xx g default
x0 c x0
1z f 1?
z1 g default
為啥呢？就是因為case會認出每種情況，1/0/z/x，所以就得到了上面的結果
2. casez，就是會把z/?匹配成任意，也會把任意匹配成z/?的。
casez (sel) 2'b00: y = a; 2'b01: y = b; 2'bx0: y = c; 2'b1x: y = d; 2'bz0: y = e; 2'b1?: y = f; default: y = g; endcase
對應的
Result:
sel y case item
00 a 00
11 f 1?
xx g default
x0 c x0 (would have matched with z0(item 5) if item 3 is not present.)
1z d 1x (would have matched with z0(item 5) & 1?(item 6) also.)
z1 b 01 (would have matched with 1?(item 6) also.)
首先，case的描述，匹配都是從上到下進行的，如果使用了casez，看上面的casez的列表，只要輸入有z/?的話，就能和任意匹配，只要列表的index項有z/?，就能匹配任意項，再對照上面的例子，就明了了。
3、casex呢，再來
casex (sel) 2'b00 : y = a; 2'b01 : y = b; 2'bx0 : y = c; 2'b1x : y = d; 2'bz0 : y = e; 2'b1? : y = f; default : y = g; endcase
結果呢？
Result: sel y case item 00 a 00 11 d 1x (would have matched with 1? also) xx a 00 (would have matched with 1? also) x0 a 00 (would have matched with all items except 01) 1z c x0 (would have matched with all items except 00,01) z1 b 01 (would have matched with 1x, 1? also)
還是一樣的道理，casex也是從上到下匹配，當出現x/z/?的輸入的時候，都不會care，只管不是大大情況來匹配，上面的解釋也是很容易看懂。就不多說了。
二、synthesis difference
綜合的時候又是另一番景象了，因為綜合工具其實都不會管你什么x/z/?之類的，他能認識什么呢？讓我們再來測試一下，case/casez/casex不同寫法的綜合結果，例子都是同樣的
1、例子1
case (sel) 2'b00 : mux_out = mux_in[0]; 2'b01 : mux_out = mux_in[1]; 2'b1? : mux_out = mux_in[2]; default : mux_out = mux_in[3]; endcase
2、例子2
case (sel) 2'b00 : mux_out = mux_in[0]; 2'b01 : mux_out = mux_in[1]; 2'b1x : mux_out = mux_in[2]; default : mux_out = mux_in[3]; endcase
通過上面兩個例子我們得到的結論是：
1. Case statement will not consider for synthesis, the items containing x or z.
2. Casez and Casex will give the same output after synthesis, treating both x, z in case items as dont cares.
就是說你的case（不是casez/casex的時候）的index列表里面的x和z，都被綜合工具認為是不可達到的狀態就被去掉了。
casez和casex里面的x/z都被認為是don't care，所以綜合出的電路會是一致的。
三、simulation vs synthesis
例子
casez (sel) 2'b00 : mux_out = mux_in[0]; 2'b01 : mux_out = mux_in[1]; 2'b1? : mux_out = mux_in[2]; default : mux_out = mux_in[3]; endcase
再看simulation與synthesis的結果
+---+-----------------------------------+-----------------------------------+
| | casez | casex |
|sel| Pre-synthesis Post-synthesis | Pre-synthesis Post-synthesis |
+---+-----------------------------------+-----------------------------------+
|xx | mux_in[3] x | mux_in[0] x |
|1x | mux_in[2] mux_in[2] | mux_in[2] mux_in[2] |
|0x | mux_in[3] x | mux_in[0] x |
|zz | mux_in[0] x | mux_in[0] x |
|1z | mux_in[2] mux_in[2] | mux_in[2] mux_in[2] |
|0z | mux_in[0] x | mux_in[0] x |
+---+-----------------------------------+-----------------------------------+
作者此時說了兩句話就是Another interesting, very important observation is that when ever there is a mismatch, post-synthesis result will become x. During RTL simulation if sel becomes xx, casez executes default statement(which is the intended behaviour) but casex executes case item1 (which is not the intended behaviour), clearly a mismatch.
看上面的表這就能說明問題了，不管用casez還是casex，simulation和synthesis的結果都會有出入的，所以在寫代碼的時候，考慮到綜合，casez與casex都是完全等同的了，就不必要非得糾結寫哪個比較好了。
或許casez有那么一點好處，能體現在
casez (sel) 000: y = a; 001: y = b; 01?: y = c; 1??: y = d; endcase
這樣的代碼，如果用case寫的話
case (sel) 000 : y = a; 001 : y = b; 010,011 : y = c; 100,101,110,111 : y = d; endcase
就是這點有點罷了~
四、summary
1、我們在寫代碼的時候如果用了case，那么就不要在index列表里面出現x/z/?，綜合工具認不出這些，都會當做don't care
2、casez和casex綜合的結果是一致的。
3、casez稍好用一些，因為它可以用來代表don't care的值
4、最重要的一點就是，casez和casex其實沒有孰優孰劣
就這樣，以后我用的時候沒准會更多的用casez，case其實也是好東西，最好弄明白了自己真正要表達的意思是什么再動手寫代碼，還要深刻理解case/casez/casex到底起到的什么作用~