时间尺度指令

本课属于 Coddy Verilog 学习旅程的“基础知识”单元。第 70 课，共 90 课。

timescale 指令用于设置仿真的时间单位和时间精度。它会告诉模拟器如何解释像 #10 这样的延迟值。

在之前的课中，我们使用了类似 #10 的延迟，却没有说明“10”代表什么。它是 10 纳秒吗？还是 10 皮秒？timescale 指令可以回答这个问题。

语法：

`timescale time_unit / time_precision

部分	含义	示例
`time_unit`	延迟的基本单位	`1ns`
`time_precision`	仿真的精度	`1ps`

timescale 前面的反引号 ` 表示它是一个编译器指令。

示例

`timescale 1ns / 1ps

time_unit = 1ns → #10 表示 10 纳秒
time_precision = 1ps → 仿真会四舍五入到最接近的皮秒

常见时间刻度值

时间单位	精度	使用场景
`1ns / 1ns`	纳秒	简单仿真
`1ns / 1ps`	皮秒	更高精度
`1ps / 1ps`	皮秒	高速设计
`1us / 1ns`	微秒	慢速仿真

它如何影响延迟

`timescale 1ns / 1ps

initial begin
  #10 a = 1;   // 等待 10 纳秒
end

如果没有 timescale，一些模拟器会采用默认值（通常为 1ns）。最好始终指定它。

重要规则

规则	说明
必须位于模块外部	放在任何模块定义之前
反引号符号	`timescale，而不是 `'timescale`
时间单位 ≥ 时间精度	`1ns / 1ps` 可以，`1ps / 1ns` 不可以
影响文件中的所有延迟	常规延迟、门延迟、赋值延迟

挑战

要做什么：

添加缺失的 timescale 指令，让延迟分别表示 10ns、20ns 和 30ns。

亲手试试

// TODO: 添加时间尺度指令（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