¿Qué son los retardos?

Parte de la sección Fundamentos del Journey de Verilog de Coddy — lección 67 de 90.

En Verilog, los retardos (delays) controlan cuándo se ejecuta una sentencia o cuándo cambia una señal. Se utilizan para modelar el comportamiento temporal del hardware real.

Por qué son necesarios los retardos

El hardware real requiere tiempo para que las señales viajen a través de los cables y las puertas lógicas. Los retardos te permiten simular este comportamiento temporal.

En la simulación, sin retardos, todo ocurre en el tiempo 0
Los retardos le permiten espaciar los eventos a lo largo del tiempo
Ayudan a probar diseños sensibles al tiempo, como relojes y máquinas de estado

Tipos de retardos

Tipo de retardo	Propósito
Retardos de compuerta	Retardo a través de compuertas lógicas
Retardos de asignación	Retardo al asignar valores
Directiva de escala de tiempo	Establece las unidades de tiempo para la simulación

Sintaxis básica

Un retardo se escribe con un # seguido de un número:

#10 clk = ~clk;   // Espera 10 unidades de tiempo, luego conmuta el reloj
#5 a = b;         // Espera 5 unidades de tiempo, luego asigna a = b

El número después de # es el número de unidades de tiempo a esperar.

Ejemplo simple

initial begin
  a = 0;
  #10 a = 1;   // Después de 10 unidades de tiempo, a se convierte en 1
  #5 a = 0;    // Después de otras 5 unidades de tiempo, a se convierte en 0
end

Tiempo:

Tiempo 0: a = 0
Tiempo 10: a = 1
Tiempo 15: a = 0

Delays en bloques Always

always #5 clk = ~clk;   // Alterna el reloj cada 5 unidades de tiempo

Esto crea una señal de clock continua (asumiendo que clk fue first inicializado en 0 en un bloque initial; de lo contrario, ~x permanece como x).

Reglas importantes

Regla	Explicación
Símbolo `#`	Marca un retardo
Número después de `#`	Cuántas unidades de tiempo esperar
Los retardos son acumulativos	`#10` después `#20` espera un total de 30
No sintetizable	Los retardos son solo para simulación

Desafío

Qué hacer:

Añade los retardos que faltan para que este código imprima mensajes en los tiempos 0, 10, 25 y 40.

Pruébalo tú mismo

module delay_challenge;
  
  initial begin
    $display("Time %0t: Start", $time);
    // TODO: Añade un retardo para alcanzar el tiempo 10
    $display("Time %0t: After first delay", $time);
    // TODO: Añade un retardo para alcanzar el tiempo 25
    $display("Time %0t: After second delay", $time);
    // TODO: Añade un retardo para alcanzar el tiempo 40
    $display("Time %0t: End", $time);
    $finish;
  end
  
endmodule