SystemVerilog中的$timeformat是做什么的？

在SystemVerilog中，輸出信息顯示時(shí)間時(shí)，經(jīng)常會(huì)在輸出信息格式中指定“%t”格式符，一般情況下“%t”輸出的格式都是固定的，但是這樣固定的輸出顯示的時(shí)間可能有時(shí)會(huì)讓用戶看起來感覺比較詫異，例如下面的示例。

【示例】

【仿真結(jié)果】

示例中，設(shè)置的timescale是“10ns/1ps”，在$monitor中將$realtime返回的時(shí)間通過格式符“%t”輸出，但是此時(shí)顯示的時(shí)間數(shù)值很大，并且沒有單位，這可能會(huì)讓用戶不知所措，例如在sig為“11”時(shí)，此時(shí)顯示的時(shí)間為12343，但是這個(gè)數(shù)字的單位是什么，$relatime本身返回的值并不是這里的12343，示例中顯示的結(jié)果為什么與$realtime返回值不同呢，這是為什么呢？其實(shí)這主要是因?yàn)椤?t”的輸出格式受了任務(wù)$timeformat（注意是任務(wù)不是函數(shù)與！）的影響，雖然這里沒有顯式的調(diào)用$timeformat，但是其默認(rèn)值還是會(huì)影響到“%t”顯示的時(shí)間值，即“%t”默認(rèn)顯示的時(shí)間是按照當(dāng)前module的timescale設(shè)置的精度作為單位的，并且默認(rèn)情況下顯式的時(shí)間后是沒有時(shí)間單位字符串的，所以此時(shí)就可以理解為什么“%t”在sig為“11”時(shí)顯示的時(shí)間是12343了，這是因?yàn)檫@個(gè)此時(shí)顯示的數(shù)字的單位是1ps。其實(shí)在SystemVerilog中，通過$timeformat可以約束“%t”顯示的時(shí)間格式，其中具體參數(shù)對應(yīng)關(guān)系如下圖。

其中units_number 是 0 到-15 之間的整數(shù)值，表示打印的時(shí)間值如下表：

precision_number 是在打印時(shí)間值時(shí)，小數(shù)點(diǎn)后保留的位數(shù)，其默認(rèn)值為0。

suffix_string 是在時(shí)間值后面打印的后綴字符串，其默認(rèn)值為空字符串。

MinFieldWidth 是時(shí)間值字符串與后綴字符串合起來的這部分字符串的最小長度，若這部分字符串不足這個(gè)長度，則在這部分字符串左側(cè)補(bǔ)空格，直到總長度達(dá)到設(shè)置的值，如果總字符串比設(shè)置的值大，將按照字符串實(shí)際長度輸出，其默認(rèn)值為20。

下面我們通過一個(gè)示例進(jìn)一步理解下$timeformat是如何使用的。

【示例】

【仿真結(jié)果】

示例中，通過$timeformat指定了“%t”輸出時(shí)間的格式，“-9”表示要顯示的時(shí)間是按照“1ns”為單位得到的，“3”表示顯示的時(shí)間中小數(shù)部分的位數(shù)，“HaHaHa”為時(shí)間字符串之后的后綴字符串，這個(gè)字符串一般指定為時(shí)間的單位，最后一個(gè)參數(shù)“2”表示“%t”顯示的整個(gè)字符串長度的最小值，因?yàn)榇藭r(shí)的時(shí)間字符串和后綴字符串的長度大于設(shè)置的最小值，所以此時(shí)按照實(shí)際字符串長度顯示，當(dāng)然也可以把這個(gè)字符串最小長度的值設(shè)置的大于實(shí)際字符串長度，如下例。

【示例】

【仿真結(jié)果】

示例中，通過$timeformat設(shè)置了顯示時(shí)間字符串的最小長度為13，仿真結(jié)果可以看出，實(shí)際字符串的長度沒有13個(gè)字符串那么長，所以此時(shí)字符串按照左對齊，并在字符串左側(cè)補(bǔ)空格直到字符船總長度達(dá)到$timeformat設(shè)置的字符串的最小長度要求為止。另一方面，$timeformat設(shè)置了顯示時(shí)間保留小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)為2，所以時(shí)間顯示的最終結(jié)果保留了2位小數(shù)，同時(shí)需要注意，此處進(jìn)行兩位小數(shù)保留時(shí)會(huì)進(jìn)行四舍五入操作。

通過上述幾個(gè)示例，如果我們期望“%t”顯示的時(shí)間值與當(dāng)前仿真時(shí)間一致，那么需要給$timeformat設(shè)置對應(yīng)合適的參數(shù)或者在輸出時(shí)間時(shí)在格式字符串中不要指定“%t”，而是直接將其位置空留出來，這樣輸出的數(shù)據(jù)將完全取決于用戶使用的時(shí)間函數(shù)

最后，在一個(gè)模塊中可以設(shè)置多個(gè)$timeformat，一個(gè)$timeformat生效后會(huì)持續(xù)到下一個(gè)$timeformat，如下例。

【示例】

【仿真結(jié)果】

示例中，通過仿真結(jié)果可以看到第7行設(shè)置的$timeformat僅影響到了第8行“%t”的顯示，并沒有影響到第12行“%t”的顯示，第7行設(shè)置的$timeformat在遇到第11行設(shè)置的$timeformat之后就退出了歷史舞臺，所以第12行“%t”顯示的格式按照第11行設(shè)置的$timeformat顯示了。

審核編輯：劉清