Директива timescale

Часть раздела Основы путешествия по Verilog на Coddy. Урок 70 из 90.

Директива timescale задаёт единицу времени и точность времени для симуляции. Она сообщает симулятору, как интерпретировать значения задержки, такие как #10.

В предыдущих уроках мы использовали задержки, такие как #10, не уточняя, что означает «10». Это 10 nanoseconds? 10 пикосекунд? Директива timescale отвечает на этот вопрос.

Синтаксис:

`timescale time_unit / time_precision

Часть	Значение	Пример
`time_unit`	Базовая единица для задержек	`1ns`
`time_precision`	Точность симуляции	`1ps`

Обратный апостроф ` перед timescale означает, что это директива компилятора.

Пример

`timescale 1ns / 1ps

time_unit = 1ns → #10 означает 10 наносекунд
time_precision = 1ps → Моделирование округляется до ближайшей пикосекунды

Распространённые значения timescale

Time Единица	Точность	Вариант использования
`1ns / 1ns`	Наносекунда	Простые симуляции
`1ns / 1ps`	Пикосекунда	Более высокая точность
`1ps / 1ps`	Пикосекунда	Высокоскоростные проекты
`1us / 1ns`	Микросекунда	Медленные симуляции

Как это влияет на задержки

`timescale 1ns / 1ps

initial begin
  #10 a = 1;   // Ожидает 10 наносекунд
end

Без timescale некоторые симуляторы используют значение по умолчанию (часто 1ns). Лучше всегда указывать его.

Важные правила

Правило	Объяснение
Должно находиться вне module	Размещается перед любым определением module
Символ обратного апострофа	`timescale, а не `'timescale`
time unit ≥ time precision	`1ns / 1ps` — допустимо, `1ps / 1ns` — нет
Влияет на все задержки в файле	Общие задержки, задержки вентилей, задержки присваиваний

Задание

Что нужно сделать:

Добавьте отсутствующую директиву timescale, чтобы задержки соответствовали 10ns, 20ns и 30ns.

Попробуйте сами

// TODO: Добавить директиву 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