1、时间尺度

`timescale时间刻度指令用来说明模块工作的时间单位和时间精度，基本语句如下

`timescale 时间单位/时间精度

  时间单位和时间精度可以以秒、毫秒、纳秒、皮秒或飞秒作为度量，具体数值可以选择1、10或100，如：

`timescale 10ns/1ns         //写法正确
`timescale 10ps/1ns         //写法错误

  该语句定义了当前模块中的仿真时间单位是10ns，仿真精度是1ns，语法上要求时间精度必须小于等于时间单位，即前面的数值要大于等于后面的数值。

仿真中使用 #数字 表示延时相应时间单位的时间。

`timescale 1ns/1ns
...
initial
	begin
		A = 0;B = 0;    //初始值
		#1 A = 1;       //1个时间单位，1ns后才执行 A=1
		#10 B = 1;      //延时10ns后才执行  B=1
		#20 A = 0;      //延时20ns后才执行  A=0
	end

例二：

`timescale 1ns/10ps       //其精度 0.01，
#10.11;                    //延时 10110ps。

2、系统任务函数

2.1、display

用于输出、打印信息

$display(format_string, arguments);

• format_string：输出的格式字符串，可以包含文本和格式化占位符。
• arguments：要输出的变量或表达式，按照格式字符串中的占位符进行替换。

例如：

module text();
    reg [3:0] a;
    reg [3:0] b;
    reg [4:0] sum;

    initial begin
        a = 4'b0101; // 5
        b = 4'b0011; // 3
        sum = a + b; // 8

        // 输出信息
        $display("a: %b, b: %b, sum: %b", a, b, sum);
    end
endmodule

其用法与 printf 差距不大。其格式有以下形式：

• %h 和 %H 表示十六进制形式输出
• %d 和 %D 表示十进制形式输出
• %o 和 %O 表示八进制形式输出
• %b 和 %B 表示二进制形式输出
• %s 和 %S 表示字符串的形式输出
• %f 和 %F 表示十进制数的形式输出实型数
• %e 和 %E 表示指数的形式输出实型数
• %t 和 %T 表示当前的时间格式形式输出

运行结果如下图所示：

2.2、random

  用于生成伪随机数。它通常用于测试和验证中，帮助模拟随机事件或数据。可以生成范围在 -2,147,483,648 到 2,147,483,647 之间的整数。

正常试例：

module text();

reg [10:0] rand_value;

initial begin
    rand_value = $random;  // 生成一个随机数并赋值
    $display("Random Value: %d", rand_value);
end

endmodule

运行结果如下图所示：

指定范围试例

module text();

parameter MAX_VALUE = 100; // 设置最大值
reg [10:0] rand_value;

initial begin

    rand_value= $random % MAX_VALUE;  // 生成范围在 0 到 99 之间的随机数
    if (rand_value < 0) begin
        rand_value = -rand_value;  // 确保值为正
    end
    $display("Random Value in range [0, 99]: %d", rand_value);
end

endmodule

运行结果如下图所示：

2.3、stop

• $stop 用于在仿真过程中暂停仿真并进入交互模式。这通常用于调试目的。使用 $stop 时，仿真器会停止执行，并允许用户查看当前状态、信号值等，便于检查错误或分析仿真结果。

• $finish 用于是退出仿真器，返回主操作系统，即结束整个仿真的过程。

`timescale 1ns/1ns

module text();

initial begin
  $display("100ns Stop the simulation");
#100;
  $stop;
  $display("100ns Ends the simulation");
#100;
  $finish
end

endmodule

2.4、time

  用于返回一个 64bit 的整数来表示的当前仿真时刻值。该时刻是以模块的仿真时间尺度为基准。返回值是一个整数，表示仿真时间单位，具体单位取决于仿真环境中设置的时间单位（如纳秒、微秒等）。

module text();
    initial begin
        #10; // 等待 10 时间单位
        $display("It is time now: %0d", $time); // 输出当前时间
    end
endmodule

运行结果如下图所示：

3、结构模块

• initial 用于定义在仿真开始时执行的代码。它通常用于初始化变量或设置特定的仿真条件。initial 块只在仿真开始时执行一次，以下是一个简单的结构示例：

`timescale 1ns/1ns
module text();
    // 定义寄存器
    reg [7:0] data;

    // 使用 initial 块进行初始化
    initial begin
        // 初始化 data 的值
        data = 8'b00000000;
        // 打印初始值
        $display("Initial data value: %b", data);

        // 模拟过程
        #10;                 // 延时10ns
        data = 8'b10101010; // 在 10 时间单位后改变数据
        $display("Updated data value: %b", data);
    end
endmodule

4、例化

  仿真文件的例化指的是在测试平台（testbench）中例化设计模块，以便进行仿真。以下是示例，展示如何在测试平台中例化一个模块

设计模块

module adder(
    input wire [3:0] a,
    input wire [3:0] b,
    output wire [4:0] sum
);
    assign sum = a + b;
endmodule

仿真模块

module text;
    // 定义输入信号
    reg [3:0] a;
    reg [3:0] b;
    // 定义输出信号
    wire [4:0] sum;

    // initial 块用于驱动信号
    initial begin
        // 测试用例 1
        a = 4'b0011; // 3
        b = 4'b0001; // 1
        #10; // 等待 10 时间单位
        $display("Sum: %b", sum); // 打印结果

        // 测试用例 2
        a = 4'b0101; // 5
        b = 4'b0010; // 2
        #10;
        $display("Sum: %b", sum); // 打印结果

        // 结束仿真
        $finish;
    end

  // 例化
    adder u_adder (
        .a(a),  // 将 a 连接到 uut 的 a
        .b(b),  // 将 b 连接到 uut 的 b
        .sum(sum) // 将 sum 连接到 uut 的 sum
    );

endmodule

在第 27 - 31 行是将仿真的信号和设计模块的信号进行一个连接绑定。

至此我们的语法介绍是不是感觉知识点太多了，记不完，这都是小事，只要能有个大概印象就足够了，接下来我将带你们慢慢都使用起来，一步步加深记忆。