타이밍 다이어그램

타이밍 다이어그램이란

**타이밍 다이어그램(timing diagram)**은 공유 시간 축을 가진 수평 파형 밴드 집합으로, 디지털 신호가 시간에 따라 어떻게 변하는지를 보여줍니다. 클록 펄스, 버스 전환, 데이터 값, 고임피던스 상태 등을 표현합니다. 하드웨어 엔지니어는 프로토콜 동작 명세, 셋업 및 홀드 제약 조건 검증, 칩 인터페이스 문서화에 사용합니다. 데이터시트, HDL 시뮬레이션 보고서, 디지털 시스템 교재에서 볼 수 있습니다.

Schematex는 WaveDrom 호환 신호 표기법을 사용합니다. WaveDrom이 개척한 동일한 파형 문자(0, 1, x, z, p, =, …)와 데이터 레이블 문법을 사용하므로, 기존 WaveDrom DSL을 직접 가져올 수 있습니다. 이 페이지는 현재 파서가 허용하는 내용을 설명합니다.

1. 첫 번째 타이밍 다이어그램

가장 작은 유용한 타이밍 다이어그램: 클록과 하나의 데이터 신호. 문자 수 계산을 전혀 하지 않아도 되는 가장 편리한 작성 방법:

사용법의 80%를 커버하는 세 가지 규칙:

1. timing 키워드로 시작하고, 선택적으로 따옴표로 묶인 제목과 [hscale: N]을 사용합니다.
2. 각 신호는 한 줄입니다: NAME: <wave> — 이름, 콜론, 그 다음 파형. 파형은 다음 중 하나입니다.
   • clock N — N 주기의 클록 생성기 (네거티브 엣지 클록에는 neg 추가). 문자 수 계산 불필요.
   • rle <state>*<count> … — 런 렝스 세그먼트, 예: rle 1*2 0*6 = 11000000. 길이 자동 정렬.
   • 원시 WaveDrom 파형 문자열 — 상태 문자의 연속 실행 (내부 공백 없음), 세밀한 제어용.
3. 원시 파형 문자열 뒤에 data: ["val1", "val2"]를 추가하여 버스 세그먼트에 레이블을 붙입니다.

정렬 팁: 타이밍 다이어그램이 깨지는 가장 흔한 원인은 신호 길이가 맞지 않는 것입니다. clock N과 rle는 각 신호의 셀 수를 명시적으로 만들어 정렬을 보장합니다. 셀 단위 제어가 필요한 경우에만 원시 파형 문자열을 사용하십시오.

주석은 해당 줄의 맨 앞에 #으로 시작해야 합니다.

2. 파형 문자

파형 문자열은 시간 주기당 하나씩의 문자 시퀀스입니다. 파서는 다음 문자들을 허용합니다.

3. 데이터 레이블

신호가 버스 값을 전달하는 경우, data: ["label1", "label2", …]로 파형에 태그를 붙입니다. 비어 있지 않은 각 따옴표 문자열은 해당하는 = (또는 2–9) 세그먼트 내부에 배치됩니다.

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

빈 문자열 ""은 세그먼트를 레이블 없이 남깁니다 (이전 값을 연장하는 세그먼트에 유용).

MISO:  zzzz====  data: ["","","","","0xFF","0x12","0x34","0x56"]
# 앞쪽 네 개의 z 주기에는 레이블 없음; 네 개의 = 세그먼트는 0xFF부터 레이블 시작

4. 신호 그룹화

관련 신호를 [GroupName] 블록으로 묶습니다. --- 줄은 그룹을 닫으며, 그룹 간 시각적 구분선 역할도 합니다.

[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"]

대안적인 group "name" { … } 문법도 허용됩니다 (닫히는 }가 그룹을 닫습니다).

5. 제목 및 hscale

제목: timing "SPI Transaction" — 다이어그램 상단에 표시됩니다.

hscale: timing "title" [hscale: 2] — 각 시간 주기의 너비를 스케일링합니다. 기본값은 1입니다. 데이터 레이블에 더 많은 공간이 필요한 경우 2를 사용하십시오.

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

6. 레이블 및 주석

• 신호 이름: 신호 줄의 첫 번째 : 이전의 모든 텍스트. 공백이 있는 이름도 괜찮습니다. 콜론이 구분자입니다.
• 데이터 레이블: 파형 문자열 뒤의 data: ["a", "b"].
• 제목: timing 키워드 뒤의 첫 번째 토큰, 따옴표로 묶음.
• 주석: 줄의 앞부분(선행 공백 이후) #.

timing "Demo"
# 이것은 주석입니다
CLK: pppp    # ← 인라인 후행 주석은 지원되지 않습니다

7. 흔한 실수

8. 문법 (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

공식 소스: src/diagrams/timing/parser.ts. 이 내용이 파서와 다를 경우 파서가 기준입니다. 이슈를 열어 주십시오.

9. 표준 준수

Schematex 타이밍 다이어그램은 파형 문자와 데이터 레이블에 대해 WaveDrom WaveJSON 신호 표기법을 따릅니다. WaveDrom의 온라인 편집기에서 사용하는 것과 동일한 세트를 사용하므로, Schematex DSL은 WaveDrom 입력과 대부분 호환됩니다. hscale 옵션, 그룹 문법, 데이터 레이블 형식도 모두 호환됩니다.

현재 구현된 사항:

• ✅ 모든 핵심 파형 문자: 0 1 x z p P n N h H l L u d D = . 2–9
• ✅ data: ["…"]를 통한 데이터 레이블
• ✅ 그룹 블록: [Name] 및 group "name" { } 문법
• ✅ --- 구분자 / 그룹 닫기
• ✅ hscale 주기 너비 배수
• ⏳ 타이밍 주석 (신호 전환 사이의 화살표, t_su, t_pd 레이블)
• ⏳ 신호별 phase: 오프셋 (분수 주기 이동)
• ⏳ WaveDrom node: / edge: 주석 블록
• ⏳ 스킨 / 테마 (default, narrow, lowkey)

참고 문헌:

• WaveDrom — https://wavedrom.com (WaveJSON 명세)
• IEEE Std 1364 (Verilog HDL) — 디지털 타이밍 시뮬레이션 개념
• IEEE Std 1497 (Standard Delay Format) — 타이밍 주석 표기 방식

10. 관련 예제

11. 로드맵

계획 중 — 아직 파싱 불가. 오늘 생성된 DSL에서는 사용하지 마십시오. 파서가 무시합니다.

• 타이밍 주석 화살표 — 신호 전환 사이의 셋업/홀드 및 전파 지연 스팬을 그리는 annotate: 블록 (A -> B [label: "t_su = 5ns"] 문법).
• 신호별 phase: — 신호가 주기의 중간에서 시작할 수 있는 분수 주기 오프셋.
• WaveDrom node: / edge: — 완전한 WaveDrom 주석 블록 호환성.
• 스킨 옵션 — narrow (컴팩트) 및 lowkey (차분한 팔레트) 렌더링 테마.
• 시간 축 — 하단의 선택적 숫자 시간 축 (ns, µs, ps 단위).

더 빠른 구현이 필요하시면 GitHub 이슈에서 추적하십시오.