Diagrama de temporización

Sobre los diagramas de temporización

Un diagrama de temporización muestra cómo las señales digitales cambian con el tiempo — pulsos de reloj, transiciones de bus, valores de datos y estados de alta impedancia — dibujados como un conjunto de bandas de forma de onda horizontales con un eje de tiempo compartido. Los ingenieros de hardware los usan para especificar el comportamiento de protocolos, verificar restricciones de setup y hold, y documentar interfaces de chips. Aparecen en hojas de datos, informes de simulación HDL y libros de texto de sistemas digitales.

Schematex usa una notación de señal compatible con WaveDrom — los mismos caracteres de onda (0, 1, x, z, p, =, …) y la sintaxis de etiqueta de datos que WaveDrom popularizó — por lo que el DSL de WaveDrom existente se transfiere directamente. Esta página documenta lo que el parser acepta actualmente.

1. Tu primer diagrama de temporización

El diagrama de temporización mínimo útil: un reloj y una señal de datos. La forma más amigable de escribirlo evita contar caracteres por completo:

Tres reglas cubren el 80 % del uso:

1. Comienza con la palabra clave timing, seguida opcionalmente de un título entre comillas y [hscale: N].
2. Cada señal es una línea: NOMBRE: <onda> — nombre, dos puntos, luego la forma de onda. La forma de onda puede ser:
   • clock N — un generador de reloj con N períodos (agrega neg para un reloj de flanco negativo). Sin conteo de caracteres.
   • rle <estado>*<conteo> … — segmentos de longitud de ejecución, p. ej. rle 1*2 0*6 = 11000000. Alineación automática de longitud.
   • una cadena de onda WaveDrom sin procesar — una secuencia continua de caracteres de estado (sin espacios internos) para control preciso.
3. Agrega data: ["val1", "val2"] después de una cadena de onda sin procesar para etiquetar segmentos de bus.

Consejo de alineación: la causa #1 de un diagrama de temporización roto son las señales de longitud desigual. clock N y rle hacen explícito el conteo de celdas de cada señal, por lo que se alinean. Usa cadenas de onda sin procesar solo cuando necesites control por celda.

Los comentarios deben comenzar con # en su propia línea.

2. Caracteres de onda

La cadena de onda es una secuencia de caracteres, uno por período de tiempo. El parser acepta estos:

3. Etiquetas de datos

Cuando una señal lleva un valor de bus, etiqueta la onda con data: ["etiqueta1", "etiqueta2", …]. Cada cadena entre comillas no vacía se coloca dentro del segmento = (o 2–9) correspondiente.

MOSI:  x=======  data: ["0xAB","0xCD","0xEF","0x01","0x02","0x03","0x04","0x05"]

Las cadenas vacías "" dejan un segmento sin etiquetar (útil para segmentos que extienden un valor anterior).

MISO:  zzzz====  data: ["","","","","0xFF","0x12","0x34","0x56"]
# los primeros cuatro períodos z no tienen etiqueta; cuatro segmentos = reciben etiquetas empezando en 0xFF

4. Agrupación de señales

Envuelve señales relacionadas en un bloque [NombreGrupo]. Una línea --- cierra el grupo y también actúa como separador visual entre grupos.

[Control]
CLK:   pppppppp
CS_N:  10000001
---
[Data]
MOSI:  x=======  data: ["0xAB","0xCD","0xEF","0x01","0x02","0x03","0x04","0x05"]
MISO:  zzzz====  data: ["","","","","0xFF","0x12","0x34","0x56"]

También se acepta la sintaxis alternativa group "nombre" { … } (el } de cierre cierra el grupo).

5. Título y hscale

Título: timing "SPI Transaction" — aparece en la parte superior del diagrama.

hscale: timing "título" [hscale: 2] — escala el ancho de cada período de tiempo. El valor por defecto es 1. Usa 2 para períodos más anchos cuando las etiquetas de datos necesitan más espacio.

timing "Wide bus" [hscale: 2]
CLK:  pppp
DATA: ====  data: ["long label here","another","third","fourth"]

6. Etiquetas y comentarios

• Nombre de señal: cualquier texto antes del primer : en una línea de señal. Los nombres con espacios están bien — los dos puntos son el delimitador.
• Etiquetas de datos: data: ["a", "b"] después de la cadena de onda.
• Título: primer token después de la palabra clave timing, entre comillas.
• Comentarios: # al inicio de una línea (después del espacio en blanco inicial).

timing "Demo"
# este es un comentario
CLK: pppp    # ← el comentario final en línea NO está soportado

7. Errores comunes

8. Gramática (EBNF)

document       = header (blank | comment | group-open | group-close | separator | signal)*

header         = "timing" ( WS quoted-string )? ( WS "[" "hscale:" number "]" )? NEWLINE
quoted-string  = '"' any-char-but-quote* '"'

group-open     = "[" label "]" NEWLINE
               | "group" WS quoted-string WS "{"? NEWLINE
group-close    = "}" NEWLINE
separator      = "---" NEWLINE

signal         = name ":" WS wave-string ( WS data-clause )? NEWLINE
name           = any text before the first ":"
wave-string    = wave-char+
wave-char      = "0"|"1"|"x"|"z"
               | "p"|"P"|"n"|"N"
               | "h"|"H"|"l"|"L"
               | "u"|"d"|"D"
               | "="|"."|"2"|"3"|"4"|"5"|"6"|"7"|"8"|"9"

data-clause    = "data:" WS ( "[" quoted-string ("," quoted-string)* "]"
                            | quoted-string+ )

comment        = "#" any NEWLINE

Fuente autoritativa: src/diagrams/timing/parser.ts. Si esto diverge del parser, el parser tiene prioridad — por favor abre un issue.

9. Conformidad con el estándar

Los diagramas de temporización de Schematex siguen la notación de señal WaveDrom WaveJSON para caracteres de onda y etiquetas de datos — el mismo conjunto usado por el editor en línea de WaveDrom, haciendo que el DSL de Schematex sea ampliamente intercambiable con la entrada de WaveDrom. La opción hscale, la sintaxis de grupo y el formato de etiqueta de datos son todos compatibles.

Lo que está implementado actualmente:

• ✅ Todos los caracteres de onda principales: 0 1 x z p P n N h H l L u d D = . 2–9
• ✅ Etiquetas de datos via data: ["…"]
• ✅ Bloques de grupo: sintaxis [Nombre] y group "nombre" { }
• ✅ Separador --- / cierre de grupo
• ✅ Multiplicador de ancho de período hscale
• ⏳ Anotaciones de temporización (flechas entre transiciones de señal, etiquetas t_su, t_pd)
• ⏳ Desplazamiento phase: por señal (desplazamiento fraccionario de ciclo)
• ⏳ Bloques de anotación node: / edge: de WaveDrom
• ⏳ Skin / tema (default, narrow, lowkey)

Referencias:

• WaveDrom — https://wavedrom.com (especificación WaveJSON)
• IEEE Std 1364 (Verilog HDL) — conceptos de simulación de temporización digital
• IEEE Std 1497 (Standard Delay Format) — convenciones de anotación de temporización

10. Ejemplos relacionados

11. Hoja de ruta

Planificado — aún no analizable. No uses esto en el DSL generado hoy; el parser lo ignorará.

• Flechas de anotación de temporización — bloque annotate: con sintaxis A -> B [label: "t_su = 5ns"] para dibujar rangos de setup/hold y retardo de propagación entre transiciones de señal.
• phase: por señal — desplazamiento fraccionario de ciclo para que las señales puedan comenzar a medio período.
• node: / edge: de WaveDrom — compatibilidad completa con el bloque de anotación de WaveDrom.
• Opciones de skin — temas de renderizado narrow (compacto) y lowkey (paleta tenue).
• Eje de tiempo — eje de tiempo numérico opcional en la parte inferior (unidades ns, µs, ps).

Síguelo en los issues de GitHub si necesitas alguno de estos antes.