CASE语句使用要点解析

"该资源是北京交通大学关于数字电子技术（数电）的课程资料，涵盖了逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、中规模集成电路、可编程逻辑器件PLD以及VHDL等内容。课程特别强调了在使用CASE语句时应注意的三个问题：1) WHEN子句不能共享同一个值；2) WHEN后的所有值应覆盖CASE语句的全部可能取值范围；3) WHEN的顺序可以自由排列。此外，资料还详细介绍了数制与编码、逻辑代数基础、逻辑函数的标准形式和化简等基础知识。" 在数字逻辑设计中，CASE语句是VHDL或其它硬件描述语言中用于条件选择结构的关键元素，它允许根据不同的条件执行不同的操作。以下是针对CASE语句需要注意的三个关键点的详细说明： 1. 关键字WHEN的数量不限，但每个WHEN关键字对应的条件值必须唯一。这意味着不能有两个或更多的WHEN子句使用相同的条件值，因为这会导致解析歧义。例如，`CASE variable IS WHEN '0' => ... WHEN '0' => ... END CASE;`是非法的，应改为`WHEN '0' => ... WHEN '1' => ... END CASE;`。 2. CASE语句中所有WHEN子句的条件值合在一起应当构成完整无遗漏的值域。这意味着对于任何可能的变量值，都应该有一个匹配的WHEN子句来处理。例如，如果变量是二进制的，并且只可能出现'0'和'1'，那么CASE语句应该包括`WHEN '0' => ... WHEN '1' => ... END CASE;`。如果遗漏了任何可能的值，编译器会报错。 3. WHEN的次序安排是灵活的，可以根据需要进行调整，不会影响程序的逻辑。这意味着你可以根据方便或者逻辑顺序来排列WHEN子句，比如先处理最常见的情况或者先处理错误情况。 在学习数字逻辑基础时，了解数制和编码是至关重要的。数制如二进制、八进制、十进制和十六进制，它们之间的转换以及如何用它们来表示数值和数据是基础。编码则涉及如何用二进制来表示字母、数字和其他符号，如ASCII码和BCD码。 逻辑代数是数字逻辑的基础，包括逻辑变量、基本逻辑运算（AND、OR、NOT）、逻辑函数及其表示方法（真值表、逻辑表达式、卡诺图等），以及逻辑函数的化简，如代数法和图解法，这些工具用于减少逻辑电路的复杂性。 在理解了这些基本概念后，可以进一步研究组合逻辑电路（如加法器、编码器、解码器、多路复用器等）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器、计数器），以及如何使用可编程逻辑器件（PLD）如FPGA和CPLD来实现定制的数字系统。最后，VHDL作为一种硬件描述语言，能帮助我们用代码的形式描述和实现这些逻辑电路，使得设计过程更为直观和高效。