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        概述

        $time

        $stime

        $realtime

        总结与参考

概述

        在做仿真的时候，常常需要获取仿真时间以便了解被测模块的测试情况。Verilog语法提供了3个系统任务----$time、$stime、$realtime，这3个系统任务都可以在仿真时（无法综合）获取当前仿真时刻的时间值，但其使用也有一点小小的区别。

$time

        调用系统任务$time，将会获得一个64位的integer型变量，其表示调用该系统任务时的仿真时间。需要注意的是，其值会自动缩放到`timescale任务所定义的时间单位。下面举个例子：

`timescale 10 ns / 1 ns
 
module tb_time_test;
 
reg set;
parameter p = 1.55;
 
initial begin
	$monitor($time,,"set=",set);
	#p set = 0;
	#p set = 1;
end
 
endmodule

        仿真结果如下： 

• 在上面的例子中，将仿真时间单位定义成了10ns，而时间精度则定义为1ns。
• 第1行，set未赋值，所以输出 set = x，此时时间为0
• 第2行，set赋值为0，所以输出 set = 0，此时时间为1.55*10=15.5ns，由于精度为1ns，所以四舍五入到16ns，同时由于时间单位为10ns，所以不能表示16ns，而是表示四舍五入后的2（单位10ns）
• 第3行，set赋值为1，所以输出 set = 1，此时时间为16+1.55*10=31.5ns，由于精度为1ns，所以四舍五入到32ns，同时由于时间单位为10ns，所以不能表示32ns，而是表示四舍五入后的3（单位10ns）

        接下来我们把上述代码的仿真时间单位改为1ns，时间精度保留为1ns，这样看起来会好理解一些。

`timescale 1 ns / 1 ns
 
module tb_time_test;
 
reg set;
parameter p = 1.55;
 
initial begin
	$monitor($time,,"set=",set);
	#p set = 0;
	#p set = 1;
end
 
endmodule

        仿真结果如下：

• 在上面的例子中，将仿真时间单位定义成了1ns，而时间精度则定义为1ns。
• 第1行，set未赋值，所以输出 set = x，此时时间为0
• 第2行，set赋值为0，所以输出 set = 0，此时时间为1.55*1=1.55ns，由于精度为1ns，所以四舍五入到2ns，时间单位为1ns，所以直接显示2（单位1ns）
• 第3行，set赋值为1，所以输出 set = 1，此时时间为2+1.55*1=3.55ns，由于精度为1ns，所以四舍五入到4ns，时间单位为1ns，所以直接显示4（单位1ns）

数字时钟,动态显示当前时间,C#源代码public string ProcessTime()

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$stime

        调用系统任务$stime，将会获得一个32位的无符号integer型变量，其表示调用该系统任务时的仿真时间。需要注意的是，其值同样会自动缩放到`timescale任务所定义的时间单位。

        这个系统任务的用法基本上和 $time是一样的，只不过由于其只有32位，所以表示的时间范围会比较小，使用的时候注意别溢出了。

$realtime

        调用系统任务$realtime，将会获得一个real型变量，其表示调用该系统任务时的仿真时间。需要注意的是，其值会自动缩放到`timescale任务所定义的时间单位。

        由于其返回值为实数real型，所以其可以表示小数时间。同样以上面的代码为例：

`timescale 10 ns / 1 ns
 
module tb_time_test;
 
reg set;
parameter p = 1.55;
 
initial begin
	$monitor($realtime,,"set=",set);
	#p set = 0;
	#p set = 1;
end
 
endmodule

        仿真结果如下：

数字时钟,动态显示当前时间,C#源代码

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• 在上面的例子中，将仿真时间单位定义成了10ns，而时间精度则定义为1ns。
• 第1行，set未赋值，所以输出 set = x，此时时间为0
• 第2行，set赋值为0，所以输出 set = 0，此时时间为1.55*10=15.5ns，由于精度为1ns，所以四舍五入到16ns，同时由于时间单位为10ns，所以不能表示16ns，而是表示1.6（可以表示小数了，单位10ns）
• 第3行，set赋值为1，所以输出 set = 1，此时时间为16+1.55*10=31.5ns，由于精度为1ns，所以四舍五入到32ns，同时由于时间单位为10ns，所以不能表示32ns，而是表示3.2（可以表示小数了，单位10ns）

总结与参考

• $time、$stime、$realtime这三个系统任务都可以获取当前仿真时间，区别在于返回的时间值的类型不同，一般的应用使用$time即可
• 在仿真时获取仿真时间可以观察、监测被测模块的测试情况，有利于提高测试效率

        参考资料1：IEEE Standard for Verilog® Hardware Description Language（IEEE Std 1364™-2005）

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