Diretiva de Escala de Tempo

Parte da seção Fundamentos do Journey de Verilog da Coddy. Lição 70 de 90.

A diretiva timescale define a unidade de tempo e a precisão de tempo da simulação. Ela informa ao simulador como interpretar valores de atraso, como #10.

Nas lições anteriores, usamos atrasos como #10 sem especificar o que significa "10". São 10 nanossegundos? 10 picossegundos? A diretiva timescale responde a essa pergunta.

Sintaxe:

`timescale time_unit / time_precision

Parte	Significado	Exemplo
`time_unit`	A unidade básica para atrasos	`1ns`
`time_precision`	O nível de precisão da simulação	`1ps`

A crase ` antes de timescale significa que se trata de uma diretiva do compilador.

Exemplo

`timescale 1ns / 1ps

time_unit = 1ns → #10 significa 10 nanossegundos
time_precision = 1ps → A simulação arredonda para o picosegundo mais próximo

Valores comuns de escala de tempo

Unidade de tempo	Precisão	Caso de uso
`1ns / 1ns`	Nanossegundo	Simulações simples
`1ns / 1ps`	Picosegundo	Mais preciso
`1ps / 1ps`	Picosegundo	Projetos de alta velocidade
`1us / 1ns`		Simulações lentas

Como Isso Afeta os Atrasos

`timescale 1ns / 1ps

initial begin
  #10 a = 1;   // Espera 10 nanossegundos
end

Sem timescale, alguns simuladores assumem um valor padrão (geralmente 1ns). É melhor sempre especificá-lo.

Regras importantes

Regra	Explicação
Deve estar fora dos módulos	Colocado antes de qualquer definição de módulo
Símbolo de crase	`timescale, não `'timescale`
Unidade de tempo ≥ precisão de tempo	`1ns / 1ps` está correto, `1ps / 1ns` não está
	Atrasos gerais, atrasos de portas, atrasos de atribuição

Desafio

O que fazer:

Adicione a diretiva timescale ausente para fazer com que os atrasos representem 10ns, 20ns e 30ns.

Experimente você mesmo

// TODO: Adicionar diretiva 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