概述

        在这篇文章中你真的会用`timescale吗？曾讨论了Verilog中的时间格式设置系统任务`timescale。本文再来介绍两种与时间格式相关的系统任务，分别是：

• 时间格式显示系统任务：$printtimescale
• 时间格式设置系统任务：$timeformat

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$printtimescale

        顾名思义，就是打印时间格式`timescale，它的语法格式如下：

                printtimescale_task ::=$printtimescale [ ( hierarchical_identifier ) ] ;

        其中的hierarchical_identifier代表模块层次，这意味着其不仅可以打印当前module的时间格式，同样可以打印指定module的时间格式。

        其输出内容如下：

                Time scale of (module_name) is unit / precision

        举个例子：

//module 	test_a定义
`timescale 1 ms / 1 us				//单位1ms,精度1us
module test_a;
 
initial begin
	$printtimescale(test_a);		//打印module test_a的时间格式
	$printtimescale(test_b_inst);	//打印module test_b_inst（被例化的test_b module）的时间格式
end
 
test_b test_b_inst();				//例化module 	test_b
		
endmodule
 
//module	test_b定义
`timescale 1 ns / 1 ps				//单位1ns,精度1ps
module test_b;	
endmodule

        在上述testbench中，将模块test_a的时间单位/时间精度分别设置成了1ms/1us；同时在模块test_a中例化了模块模块test_b，其时间单位/时间精度分别设置成了1ns/1ps；然后分别打印了两个模块的时间格式，仿真结果（打印内容）如下：

        与预期设计一致。

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$timeformat

        timeformat用于配置其他打印系统任务中（$write, $display,$strobe, $monitor, $fwrite, $fdisplay, $fstrobe, and $fmonitor）%t类型的打印格式，它的语法格式如下：

                timeformat_task ::= $timeformat [ ( units_number , precision_number , suffix_string , minimum_field_width ) ] ;

        其中的units_number使用下表中的数字来表示对应的时间单位：

        0对应1s，-1则对应100ms,````以此类推，-15则对应1fs，可以看到这个对应关系基本上就是时间单位换算关系，非常好记。一般多使用-9即ns的打印方法。

        其中的precision_number 表示时间精度，即需要打印到小数点后几位。

        其中的suffix_string 用来在时间后打印一个用户自定义的字符串。

        其中的minimum_field_width 表示时间值字符串与后缀字符串合起来的这部分字符串的最小长度，若这部分字符串不足这个长度，则在这部分字符串之前补空格。

        如果没有调用该系统函数对时间格式进行设置，则其默认设置如下：

        即时间单位为`timescale设置的时间精度，不精确到小数点后，打印的字符串为空，最小长度为20个长度。

        举个例子：分别打印在默认格式下和设置时间格式为单位1ns，精度小数点后3位，打印字符串 ns，最小打印长度10的情况下的仿真时间。如下：

 
`timescale 1 ns / 1 ps				//单位1ns,精度1ps
 
module test_a;
 
initial begin
	#10
	$display("%t",$realtime);		//打印默认格式的仿真时间
	#10
	$timeformat(-9,3," ns",10);
	$display("%t",$realtime);		//打印用户设定的格式的仿真时间
end
		
endmodule

        其仿真结果如下： 

 

• 第1次打印的是默认格式，所以其值为10000（10ns用精度ps表示即10000，不精确到小数点后，不打印字符串，整体长度为20）
• 第2次打印的是用户自定的格式，所以其值为20.000（20ns用精度ns表示，同时精确到小数点3位即20.000，打印字符串 ns，整体长度为10）

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总结与参考

• 这两个系统任务一个可以打印当前仿真时间的格式，另一个则可以设置仿真时间的格式，这给仿真测试提供了很大的灵活性与便利性
• 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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