Timescaleディレクティブ

CoddyのVerilogジャーニー「基礎」セクションの一部 — レッスン 70/90。

timescaleディレクティブは、シミュレーションの時間単位と時間精度を設定します。これは、シミュレータに#10のような遅延値の解釈方法を伝えます。

以前のレッスンでは、#10 のような遅延を、「10」が何を意味するのかを指定せずに使用してきました。それは10ナノ秒でしょうか？10ピコ秒でしょうか？timescale ディレクティブがこの疑問に答えます。

構文:

`timescale time_unit / time_precision

項目	意味	例
`time_unit`	遅延の基本単位	`1ns`
`time_precision`	シミュレーションの精度	`1ps`

timescale の前にあるバッククォート ` は、それがコンパイラディレクティブであることを意味します。

例

`timescale 1ns / 1ps

time_unit = 1ns → #10 は10ナノ秒を意味します
time_precision = 1ps → シミュレーションは最も近いピコ秒に丸められます

一般的なタイムスケール値

時間単位	精度	ユースケース
`1ns / 1ns`	ナノ秒	単純なシミュレーション
`1ns / 1ps`	ピコ秒	より高精度
`1ps / 1ps`	ピコ秒	高速設計
`1us / 1ns`	マイクロ秒	低速なシミュレーション

遅延への影響

`timescale 1ns / 1ps

initial begin
  #10 a = 1;   // 10ナノ秒待機します
end

timescaleがない場合、一部のシミュレータはデフォルト値（多くの場合1ns）を想定します。常に指定することをお勧めします。

重要なルール

ルール	説明
モジュールの外に配置する必要があります	モジュール定義の前に記述します
バッククォート記号	`'timescale` ではなく `timescale を使用します
時間単位 ≥ 時間精度	`1ns / 1ps` は問題ありませんが、`1ps / 1ns` は不可です
ファイル内のすべての遅延に影響します	一般的な遅延、ゲート遅延、代入遅延

チャレンジ

やること:

遅延が 10ns、20ns、および 30ns を表すように、不足している timescale ディレクティブを追加してください。

チートシート

`timescale ディレクティブは、シミュレーションの時間単位と時間精度を設定します。これは、モジュール定義の前に配置する必要があります。

`timescale time_unit / time_precision

`timescale 1ns / 1ps

initial begin
  #10 a = 1;   // 10ナノ秒待機します
end

time_unit — 遅延の基本単位（例：#10 = 10ns）
time_precision — シミュレーションの丸め精度の細かさ（時間単位以下である必要があります）

タイムスケール	ユースケース
`1ns / 1ns`	単純なシミュレーション
`1ns / 1ps`	より高精度
`1ps / 1ps`	高速設計
`1us / 1ns`	低速なシミュレーション

自分で試してみよう

// TODO: タイムスケール・ディレクティブ (1ns / 1ps) を追加してください

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