Директива Timescale

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

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

В предыдущих уроках мы использовали задержки вроде #10 без указания того, что именно означает «10». Это 10 наносекунд? 10 пикосекунд? Директива timescale отвечает на этот вопрос.

Синтаксис:

`timescale time_unit / time_precision

Часть	Значение	Пример
`time_unit`	Основная единица для задержек	`1ns`
`time_precision`	Насколько точным должно быть моделирование	`1ps`

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

Пример

`timescale 1ns / 1ps

time_unit = 1ns → #10 означает 10 nanoseconds
time_precision = 1ps → Симуляция округляет до ближайшей пикосекунды

Распространенные значения Timescale

Единица времени	Точность	Вариант использования
`1ns / 1ns`	Наносекунда	Простые симуляции
`1ns / 1ps`	Пикосекунда	Более точные
`1ps / 1ps`	Пикосекунда	Высокоскоростные схемы
`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 явно.

Важные правила

Правило	Пояснение
Должна находиться вне модулей	Размещается перед любым определением `module`
Символ обратной кавычки	`timescale, а не `'timescale`
Единица времени ≥ точность времени	`1ns / 1ps` — допустимо, `1ps / 1ns` — нет
Влияет на все задержки в файле	Общие задержки, задержки вентилей, задержки присваивания

Задание

Что нужно сделать:

Добавьте пропущенную директиву timescale, чтобы задержки составляли 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