What Are Delays

Parte da seção Fundamentos do Journey de Verilog da Coddy. Lição 67 de 90.

No Verilog, delays controlam quando uma instrução é executada ou quando um sinal muda. Eles são usados para modelar o comportamento do tempo do hardware real.

Por que os atrasos são necessários

O hardware real leva tempo para que os sinais percorram fios e portas lógicas. Os atrasos permitem simular esse comportamento temporal.

Na simulação, sem atrasos, tudo acontece no tempo 0
Os atrasos permitem espaçar os eventos ao longo do tempo
Eles ajudam a testar projetos sensíveis ao tempo, como clock e máquinas de estados

Tipos de atraso

Tipo de atraso	Finalidade
Atrasos de portas	Atraso através de portas lógicas
Atrasos de atribuição	Atraso ao atribuir valores
Diretiva Timescale	Define as unidades de tempo para a simulação

Sintaxe básica

Um delay é escrito com um # seguido por um número:

#10 clk = ~clk;   // Aguarde 10 unidades de tempo, então alterne o clock
#5 a = b;         // Aguarde 5 unidades de tempo, então atribua a = b

O número depois de # é o número de unidades de tempo a esperar.

Exemplo simples

initial begin
  a = 0;
  #10 a = 1;   // Após 10 unidades de tempo, a se torna 1
  #5 a = 0;    // Após outras 5 unidades de tempo, a se torna 0
end

Temporização:

Time 0: a = 0
Time 10: a = 1
Time 15: a = 0

Atrasos em Blocos always

always #5 clk = ~clk;   // Alterna o clock a cada 5 unidades de tempo

Isso cria um sinal de clock contínuo (supondo que clk tenha sido first inicializado como 0 em um bloco initial. Caso contrário, ~x permanece x).

Regras importantes

Regra	Explicação
Símbolo `#`	Marca um atraso
Número após `#`	Quantas unidades de tempo aguardar
Os atrasos são cumulativos	`#10` depois `#20` aguarda um total de 30
Não sintetizável	Os atrasos servem apenas para simulação

Desafio

O que fazer:

Adicione os atrasos que faltam para fazer este código imprimir mensagens nos tempos 0, 10, 25 e 40.

Experimente você mesmo

module delay_challenge;
  
  initial begin
    $display("Time %0t: Start", $time);
    // TODO: Adicione atraso para alcançar o tempo 10
    $display("Time %0t: After first delay", $time);
    // TODO: Adicione atraso para alcançar o tempo 25
    $display("Time %0t: After second delay", $time);
    // TODO: Adicione atraso para alcançar o tempo 40
    $display("Time %0t: End", $time);
    $finish;
  end
  
endmodule