הנחיית Timescale

חלק מהיחידה יסודות במסלול ה-Verilog של Coddy. שיעור 70 מתוך 90.

ההנחיה timescale מגדירה את יחידת הזמן ואת דיוק הזמן עבור סימולציה. היא אומרת לסימולטור כיצד לפרש ערכי השהיה כמו #10.

בשיעורים הקודמים השתמשנו בהשהיות כמו #10 בלי לציין מה פירוש "10". האם מדובר ב־10 ננושניות? ב־10 פיקושניות? ההנחיה timescale עונה על השאלה הזאת.

תחביר:

`timescale time_unit / time_precision

חלק	משמעות	דוגמה
`time_unit`	יחידת הבסיס לעיכובים	`1ns`
`time_precision`	רמת הדיוק של הסימולציה	`1ps`

התו backtick ` לפני timescale פירושו שזו הנחיית קומפיילר.

דוגמה

`timescale 1ns / 1ps

time_unit = 1ns → #10 פירושו 10 ננו־שניות
time_precision = 1ps → הסימולציה מעגלת לפיקו־שנייה הקרובה ביותר

ערכי סולם זמן נפוצים

יחידת זמן	דיוק	מקרה שימוש
`1ns / 1ns`	ננו־שנייה	סימולציות פשוטות
`1ns / 1ps`	פיקו־שנייה	מדויק יותר
`1ps / 1ps`	פיקו־שנייה	תכנונים במהירות גבוהה
`1us / 1ns`	מיקרו־שנייה	סימולציות איטיות

איך זה משפיע על השהיות

`timescale 1ns / 1ps

initial begin
  #10 a = 1;   // ממתין 10 ננו־שניות
end

ללא timescale, יש סימולטורים שמניחים ערך ברירת מחדל (לעיתים קרובות 1ns). עדיף לציין אותו תמיד.

כללים חשובים

כלל	הסבר
חייב להיות מחוץ למודולים	מוצב לפני כל הגדרת מודול
סימן גרש נטוי לאחור	`timescale ולא `'timescale`
יחידת הזמן ≥ דיוק הזמן	`1ns / 1ps` תקין, `1ps / 1ns` לא
משפיע על כל ההשהיות בקובץ	השהיות כלליות, השהיות שער, השהיות השמה

אתגר

מה לעשות:

הוסף את הוראת timescale החסרה כדי שההשהיות ייצגו 10ns, 20ns ו-30ns.

נסו בעצמכם

// TODO: הוסף את הנחיית timescale (1ns / 1ps)

module timescale_challenge;
  
  initial begin
    $display("Time %0t", $time);
    #10 $display("Time %0t (10ns = 10000ps)", $time);
    #10 $display("Time %0t (20ns = 20000ps)", $time);
    #10 $display("Time %0t (30ns = 30000ps)", $time);
    $finish;
  end
endmodule