Что такое задержки

Часть раздела Основы путешествия по Verilog на Coddy — урок 67 из 90.

В Verilog задержки управляют тем, когда выполняется оператор или когда изменяется сигнал. Они используются для моделирования временно́го поведения реального оборудования.

Зачем нужны задержки

В реальном оборудовании требуется время для прохождения сигналов через провода и вентили. Задержки позволяют моделировать такое временное поведение.

В симуляции без задержек всё происходит в момент времени 0
Задержки позволяют распределять события во времени
Они помогают тестировать чувствительные к таймингам схемы, такие как тактовые сигналы и конечные автоматы

Типы задержек

Тип задержки	Назначение
Задержки вентилей	Задержка прохождения через логические вентили
Задержки присваивания	Задержка при присваивании значений
Директива timescale	Устанавливает единицы времени для моделирования

Базовый синтаксис

Задержка записывается с помощью символа #, за которым следует число:

#10 clk = ~clk;   // Ждать 10 единиц времени, затем переключить clock
#5 a = b;         // Ждать 5 единиц времени, затем присвоить a = b

Число после # — это количество time units для ожидания.

Простой пример

initial begin
  a = 0;
  #10 a = 1;   // После 10 единиц времени a становится 1
  #5 a = 0;    // После ещё 5 единиц времени a становится 0
end

Тайминг:

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

Задержки в блоках Always

always #5 clk = ~clk;   // Переключать тактовый сигнал каждые 5 единиц времени

Это создает непрерывный тактовый сигнал (предполагая, что clk был сначала инициализирован в 0 в блоке initial — иначе ~x остается x).

Важные правила

Правило	Объяснение
Символ `#`	Обозначает задержку
Число после `#`	Сколько единиц времени ждать
Задержки суммируются	`#10` затем `#20` ожидает в сумме 30
Не синтезируется	Задержки предназначены только для моделирования

Задание

Что нужно сделать:

Добавьте недостающие задержки, чтобы этот код выводил сообщения в моменты времени 0, 10, 25 и 40.

Попробуйте сами

module delay_challenge;
  
  initial begin
    $display("Time %0t: Start", $time);
    // TODO: Добавить задержку, чтобы достичь времени 10
    $display("Time %0t: After first delay", $time);
    // TODO: Добавить задержку, чтобы достичь времени 25
    $display("Time %0t: After second delay", $time);
    // TODO: Добавить задержку, чтобы достичь времени 40
    $display("Time %0t: End", $time);
    $finish;
  end
  
endmodule