理解与打印 Verilog 任意作用域下的 Timescale

默认 timescale

虽然 Verilog 模块期望在模块前定义 timescale，但仿真器可能插入默认 timescale。Verilog 精细化层次中任意作用域的实际 timescale 可用系统任务 $printtimescale 打印，接受作用域作为参数。

 module tb; initial begin // 打印此模块的 timescale $printtimescale(tb); // $printtimescale($root); end endmodule 

可见即使模块前未放置 timescale 指令，仿真器仍应用了 1ns/1ns 的默认值。

仿真日志

 xcelium> run Time scale of (tb) is 1ns / 1ns xmsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete. 

标准 timescale 作用域

默认情况下，文件中的 timescale 指令应用于其后所有模块，直到遇到下一个 timescale 指令。

 `timescale 1ns/1ps module tb; des m_des(); alu m_alu(); initial begin $printtimescale(tb); $printtimescale(tb.m_alu); $printtimescale(tb.m_des); end endmodule module alu; endmodule `timescale 1ns/10ps module des; endmodule 

上例中，tb 和 alu 最终 timescale 为 1ns/1ps，而 des 因指令在其定义前被替换，得到 1ns/10ps。

仿真日志

 xcelium> run Time scale of (tb) is 1ns / 1ps Time scale of (tb.m_alu) is 1ns / 1ps Time scale of (tb.m_des) is 1ns / 10ps xmsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete. 

跨 Verilog 文件的作用域

其他文件可通过 `include 指令包含进当前文件，这是预处理指令，使编译器在编译前将被包含文件内容放入主文件。相当于直接将整个文件内容粘贴至此。

 // main.v `timescale 1ns/1ps module tb; des m_des(); alu m_alu(); initial begin $printtimescale(tb); $printtimescale(tb.m_alu); $printtimescale(tb.m_des); end endmodule `include "file_alu.v" `include "file_des.v" // file_alu.v module alu; endmodule // file_des.v `timescale 1ns/10ps module des; endmodule 

结果与前例完全相同。alu 得到 1ns/1ps，因它是在找到 alu 定义前最后有效的指令，尽管放在不同文件。des 得到 1ns/10ps，因指令在其定义前被替换。

仿真日志

 xcelium> run Time scale of (tb) is 1ns / 1ps Time scale of (tb.m_alu) is 1ns / 1ps Time scale of (tb.m_des) is 1ns / 10ps xmsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete. 

交换文件顺序可改变 timescale

文件包含顺序对 timescale 指令重定义起关键作用，下例即证。

 // main.v `timescale 1ns/1ps module tb; des m_des(); alu m_alu(); initial begin $printtimescale(tb); $printtimescale(tb.m_alu); $printtimescale(tb.m_des); end endmodule // 注意！交换包含顺序 `include "file_des.v" `include "file_alu.v" // file_alu.v module alu; endmodule // file_des.v `timescale 1ns/10ps module des; endmodule 

现在模块 alu 得到 timescale 1ns/10ps。

仿真日志

 xcelium> run Time scale of (tb) is 1ns / 1ps Time scale of (tb.m_alu) is 1ns / 10ps Time scale of (tb.m_des) is 1ns / 10ps xmsim: *W,RNQUIE: Simulation is complete. 

这是在文件顶部放置 timescale 指令的原因之一，使该文件所有模块无论文件包含顺序如何都假设正确 timescale。

但这可能导致难以在不修改每个文件的情况下用不同精度编译。许多编译器和仿真器也提供覆盖默认 timescale 的选项，将应用于所有模块。