Timescale 지시어

Coddy Verilog 여정의 기초 섹션에 포함된 레슨 — 90개 중 70번째.

timescale 지시어는 시뮬레이션을 위한 시간 단위와 시간 정밀도를 설정합니다. 이는 시뮬레이터가 #10과 같은 지연 값을 어떻게 해석할지 알려줍니다.

이전 레슨에서, 우리는 #10과 같은 지연 시간을 "10"이 무엇을 의미하는지 명시하지 않고 사용했습니다. 이것은 10 나노초일까요? 아니면 10 피코초일까요? timescale 지시어가 이 질문에 대한 답을 제공합니다.

구문:

`timescale time_unit / time_precision

구성 요소	의미	예시
`time_unit`	지연 시간을 위한 기본 단위	`1ns`
`time_precision`	시뮬레이션의 정밀도	`1ps`

timescale 앞의 백틱 `은 이것이 컴파일러 지시어임을 의미합니다.

예제

`timescale 1ns / 1ps

time_unit = 1ns → #10은 10 나노초를 의미합니다
time_precision = 1ps → 시뮬레이션이 가장 가까운 피코초 단위로 반올림됩니다

일반적인 Timescale 값

시간 단위	정밀도	사용 사례
`1ns / 1ns`	나노초 (Nanosecond)	단순 시뮬레이션
`1ns / 1ps`	피코초 (Picosecond)	더 정밀한 시뮬레이션
`1ps / 1ps`	피코초 (Picosecond)	고속 설계
`1us / 1ns`	마이크로초 (Microsecond)	느린 시뮬레이션

지연 시간에 미치는 영향

`timescale 1ns / 1ps

initial begin
  #10 a = 1;   // 10 나노초 대기
end

timescale이 없으면, 일부 시뮬레이터는 기본값(종종 1ns)을 가정합니다. 항상 이를 명시하는 것이 가장 좋습니다.

중요 규칙

규칙	설명
모듈 외부에 있어야 함	모듈 정의 앞에 위치해야 함
백틱(Backtick) 기호	`'timescale`이 아닌 `timescale
시간 단위 ≥ 시간 정밀도	`1ns / 1ps`는 허용되지만, `1ps / 1ns`는 허용되지 않음
파일 내의 모든 지연 시간에 영향을 미침	일반 지연, 게이트 지연, 할당 지연

챌린지

할 일:

지연 시간이 10ns, 20ns, 30ns를 나타내도록 누락된 timescale 지시어를 추가하세요.

치트 시트

`timescale 지시어는 시뮬레이션을 위한 시간 단위(time unit)와 시간 정밀도(time precision)를 설정합니다. 이 지시어는 반드시 모듈 정의 앞에 위치해야 합니다.

`timescale time_unit / time_precision

`timescale 1ns / 1ps

initial begin
  #10 a = 1;   // 10 나노초를 대기합니다
end

time_unit — 지연 시간에 대한 기본 단위 (예: #10 = 10ns)
time_precision — 시뮬레이션 반올림의 정밀도 (반드시 시간 단위보다 작거나 같아야 함)

Timescale	사용 사례
`1ns / 1ns`	단순 시뮬레이션
`1ns / 1ps`	더 높은 정밀도
`1ps / 1ps`	고속 설계
`1us / 1ns`	저속 시뮬레이션

직접 해보기

// TODO: 타임스케일 지시어 추가 (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