在學習和使用 Verilog 的過程中，難免會碰到需要深入理解仿真器調度的問題。今天這篇聊聊使用 Verdi 去分析 NBA Delay 的問題。

NBA 就是 NonBlocking Assignment，非阻塞賦值 的縮寫。它通常用來描述一個用時鐘沿觸發的寄存器。在 Verilog 普及早期，人們通常會在 NBA 的<= 之后加個單位延時#1來解決早期仿真器行為不一致的問題。

所謂習慣成自然，NBA Unit Delay 在某些設計中一直沿用下來，那么如何去理解這個延時的作用呢？SNUG 上的知名作者 Clifford E. Cummings 在 2002 年有篇文章闡述的挺詳細，感興趣的朋友可以搜來研究，不再贅述。

下面給出一些代碼片斷，同樣感興趣的朋友可以自己完善并用 VCS 仿真生成波形，然后用 Verdi 打開。

首先創建三個時鐘，注意兩個二分頻時鐘的創建方式不同。

always #(10/2) clk = ~clk;
  always #(20/2) clk_div2_direct = ~clk_div2_direct;
  
  always @ ( posedge clk or negedge rst_n ) begin
    if ( ~ rst_n ) begin
      clk_div2  <= 1'b0;
    end
    else begin
      clk_div2  <= ~clk_div2;
    end
  end

然后用 clk 觸發一個不停翻轉的寄存器 d1，再分別用兩個二分頻時鐘去采樣，保存在 d5 和 d6 中。

always @ ( posedge clk or negedge rst_n ) begin
    if ( ~ rst_n ) begin
      d1  <= 1'b0;
    end
    else begin
      d1  <= ~d1;
    end
  end
  
  always @ ( posedge clk_div2 or negedge rst_n ) begin
    if ( ~ rst_n ) begin
      d5 <= 1'b0;
    end
    else begin
      d5 <= d1;
    end
  end

  always @ ( posedge clk_div2_direct or negedge rst_n ) begin
    if ( ~ rst_n ) begin
      d6 <= 1'b0;
    end
    else begin
      d6 <= d1;
    end
  end

用 VCS 仿真的時候，加上編譯時選項+fsdb+region和運行時選項+fsdb+delta。

然后用 Verdi 打開生成的 fsdb 波形。正常的話，可以看到 d5 和 d6 的波形是完全不同的，一個是常0，一個是常1。

只從上圖分析的話，兩個二分頻時鐘的波形是完全一致的，被采樣的數據是同一個，那么采到的數據也應該是相同的。但我們知道這兩個二分頻時鐘的生成方式是不同的，那么不同在什么地方呢？

在 Verdi 的 nWave 窗口中選中 View - Expand Delta - Region Mode，把 Cursor 移動到二分頻時鐘的上升沿，然后點擊 Expand/Collapse Time at Cursor，簡單點的話直接按 w 鍵。

然后就可以看到這個仿真時刻的 Simulation Region，里面展示了各個 Event 和 Region 的關系。

這個例子中，只存在綠色的 Active Region 和 紅色的 NBA Region。在某些 glitch debug 的例子中，還能看到 Re-Active Region 和 Re-NBA Region。

Region 的展示可以幫助我們很好的理解 Verilog 規范中的定義的信號調度。

此外，Verdi 還可以通過點擊 Tools - Event Sequence 來顯示圖形化的 Event 序列。

Verdi 真得是很好很強大。

不過隨著工具的逐漸強大，站在工具背后的人呢？是在逐漸退化還是改變了進化方向？歡迎留言說說你的看法。