Verilog HDL数字设计与综合（第二版 本科教学版） [Verilog HDL: A Guide to Digital Design and Synthesis, Second Edition ] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Samir Palnitkar（S·帕尔尼卡） 著，夏宇闻，胡燕祥，刁岚松 等 译

图书标签:

• Verilog HDL
• 数字设计
• 综合
• FPGA
• 数字电路
• Verilog
• EDA
• 本科教材
• 电子工程
• 设计与综合

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121261244

版次：2

商品编码：11753239

包装：平装

丛书名： 国外电子与通信教材系列

外文名称：Verilog HDL: A Guide to Digital Design and Synthesis, Second Edition

开本：16开

出版时间：2015-08-01

用纸

内容简介

本书从用户的角度全面阐述了Verilog HDL语言的重要细节和基本设计方法，并详细介绍了Verilog 2001版的主要改进部分。本书重点关注如何应用Verilog语言进行数字电路和系统的设计和验证，而不仅仅讲解语法。全书从基本概念讲起，并逐渐过渡到编程语言接口以及逻辑综合等高级主题。书中的内容全部符合Verilog HDL IEEE 1364-2001标准。

作者简介

Samir Palnitkar目前是美国Jambo Systems公司总裁。Jambo Systems公司是一流的专用集成电路（ASIC）设计和验证服务公司，专门从事高级微处理器、网络和通信芯片的设计服务。Palnitkar先生曾创办一系列小型的高科技公司。

目录

第一部分 Verilog基础知识
第1章 Verilog HDL数字设计综述 2
1．1 数字电路CAD技术的发展历史 2
1．2 硬件描述语言的出现 2
1．3 典型设计流程 3
1．4 硬件描述语言的意义 4
1．5 VERILOG HDL的优点 5
1．6 硬件描述语言的发展趋势 5
第2章 层次建模的概念 7
2．1 设计方法学 7
2．2 四位脉动进位计数器 8
2．3 模块 9
2．4 模块实例 10
2．5 逻辑仿真的构成 12
2．6 举例 12
2．7 小结 15
2．8 习题 16
第3章 基本概念 17
3．1 词法约定 17
3．2 数据类型 20
3．3 系统任务和编译指令 25
3．4 小结 29
3．5 习题 30
第4章 模块和端口 31
4．1 模块 31
4．2 端口 33
4．3 层次命名 38
4．4 小结 39
4．5 习题 39
第5章 门级建模 40
5．1 门的类型 40
5．2 门延迟 50
5．3 小结 54
5．4 习题 55
第6章 数据流建模 56
6．1 连续赋值语句 56
6．2 延迟 58
6．3 表达式、操作符和操作数 59
6．4 操作符类型 60
6．5 举例 67
6．6 小结 74
6．7 习题 74
第7章 行为级建模 76
7．1 结构化过程语句 76
7．2 过程赋值语句 79
7．3 时序控制 83
7．4 条件语句 88
7．5 多路分支语句 89
7．6 循环语句 91
7．7 顺序块和并行块 94
7．8 生成块 98
7．9 举例 103
7．10小结 108
7．11 习题 109
第8章 任务和函数 112
8．1 任务和函数的区别 112
8．2 任务 113
8．3 函数 117
8．4 小结 121
8．5 习题 122
第9章 实用建模技术 123
9．1 过程连续赋值 123
9．2 改写（覆盖）参数 125
9．3 条件编译和执行 127
9．4 时间尺度 130
9．5 常用的系统任务 131
9．6 小结 137
9．7 习题 138
第二部分 Verilog高级主题
第10章 时序和延迟 142
10．1 延迟模型的类型 142
10．2 路径延迟建模 145
10．3 时序检查 151
10．4 延迟反标注 153
10．5 小结 154
10．6 习题 154
第11章 开关级建模 156
11．1 开关级建模元件 156
11．2 举例 160
11．3 小结 164
11．4 习题 165
第12章 用户自定义原语 166
12．1 UDP的基础知识 166
12．2 表示组合逻辑的UDP 168
12．3 表示时序逻辑的UDP 173
12．4 UDP表中的缩写符号 176
12．5 UDP设计指南 177
12．6 小结 178
12．7 习题 178
第13章 编程语言接口 180
13．1 PLI的使用 182
13．2 PLI任务的连接和调用 182
13．3 内部数据表示 184
13．4 PLI库子程序 185
13．5 小结 195
13．6 习题 196
第14章 使用Verilog HDL进行逻辑综合 197
14．1 什么是逻辑综合 197
14．2 逻辑综合对数字设计行业的影响 199
14．3 VERILOG HDL综合 200
14．4 逻辑综合流程 204
14．5 门级网表的验证 210
14．6 逻辑综合建模技巧 212
14．7 时序电路综合举例 217
14．8 小结 224
14．9 习题 224
第15章 高级验证技术 226
15．1 传统的验证流程 226
15．2 断言检查 234
15．3 形式化验证 235
15．4 小结 237
第三部分 附 录
附录A 强度建模和高级线网类型定义 240
附录B PLI子程序清单 243
附录C 关键字、系统任务和编译指令 259
附录D 形式化语法定义 261
附录E Verilog有关问题解答 290
附录F Verilog举例 293
参考文献 303
译者后记 304

前言/序言

《Verilog HDL数字设计与综合（第二版 本科教学版）》图书简介 本书旨在为学习数字逻辑设计和Verilog硬件描述语言的学生提供一本全面、深入且易于理解的教材。它着重于将理论知识与实际工程应用相结合，帮助读者掌握现代数字系统设计所需的关键技能。 内容概要： 本书结构清晰，循序渐进，从最基础的数字逻辑概念讲起，逐步深入到复杂的Verilog HDL编程技巧和系统级设计方法。 数字逻辑基础复习与巩固： 在正式介绍Verilog之前，本书会快速回顾并巩固必要的数字逻辑基础知识，包括布尔代数、逻辑门、组合逻辑和时序逻辑电路。这确保了所有读者都能在同一水平线上开始学习Verilog。 Verilog HDL语法与结构： 这是本书的核心部分。它详细介绍了Verilog HDL的语法特性，包括： 模块（Module）的概念： 如何定义模块、端口以及模块之间的实例化连接。 数据类型与运算符： 讲解了Verilog中各种数据类型（如`reg`、`wire`、`integer`等）的特性和使用场景，以及各种算术、逻辑、位运算符。 行为级建模： 重点介绍如何使用`always`块、`initial`块、`assign`语句等描述电路的行为，包括组合逻辑和时序逻辑的建模方法。 数据流建模： 演示如何使用连续赋值语句来描述信号之间的关系，常用于组合逻辑。 结构化建模： 介绍如何通过实例化基本逻辑门或更高级的模块来构建复杂电路。 任务（Task）和函数（Function）： 讲解如何创建可重用的代码块，提高设计效率。 参数化设计（Parameter）： 介绍如何使用参数来使模块更加灵活通用。 文件I/O操作： 演示如何进行输入输出操作，便于测试和仿真。 综合（Synthesis）概念与实践： 本书不仅教授如何用Verilog编写代码，更重要的是讲解如何编写“可综合”的代码，以便能够通过EDA工具转化为实际的硬件电路。 可综合性原则： 详细阐述哪些Verilog结构是可综合的，哪些是不易于综合或不可综合的，以及背后的逻辑。 综合流程介绍： 介绍从Verilog源代码到门级网表，再到最终布局布线的典型综合流程。 综合工具的使用指导： 虽然本书不依赖于特定工具，但会提供编写可综合代码的通用指南，并提及不同综合工具的特点。 优化与约束： 讲解如何编写代码以满足时序、面积等设计约束，并介绍简单的优化技巧。 现代数字系统设计实例： 为了强化理论与实践的联系，本书提供了大量典型的数字系统设计实例，覆盖范围广泛： 基本逻辑单元： 如加法器、减法器、多路选择器、译码器、编码器等。 存储单元： 如触发器（D触发器、JK触发器、SR触发器）、寄存器、计数器（同步/异步、移位寄存器）。 有限状态机（FSM）： 详细讲解Mealy型和Moore型状态机的设计方法，并提供实际应用案例，如序列检测器、控制器等。 片上系统（SoC）基础组件： 如简单的总线接口、中断控制器、时钟分频器、复位逻辑等。 数据通路与控制通路设计： 讲解如何协同设计数据通路和控制通路来实现复杂功能。 流水线设计： 介绍流水线技术的基本思想和实现方法。 仿真与验证： 讲解如何在仿真环境中验证Verilog设计的正确性。 测试平台（Testbench）设计： 教授如何编写高效的测试平台来驱动被测模块（DUT）并检查其输出。 激励生成： 介绍生成各种输入激励的方法。 波形分析： 指导如何通过波形查看器来调试设计。 验证方法论简介： 简单介绍常用的验证方法和高级概念。 进阶主题： 针对本科教学的特点，本书会适度引入一些进阶概念，为读者继续深入学习打下基础： 时序约束： 介绍时钟周期、建立时间和保持时间等时序参数，以及它们对设计的影响。 异步电路设计简介： 简要介绍异步电路的基本概念。 低功耗设计原则简介： 提及一些常见的低功耗设计策略。 教学特色： 注重基础： 紧密结合数字逻辑基础，帮助读者理解Verilog背后的硬件实现原理。 大量实例： 丰富的、由浅入深的实例贯穿全书，帮助读者快速掌握Verilog的应用。 工程导向： 强调可综合性设计，为读者走向实际的FPGA/ASIC开发做好准备。 清晰的语言： 使用简洁明了的语言，避免过多的术语堆砌，易于本科生理解。 练习与思考： 每章都配有适量的习题，鼓励读者动手实践，巩固所学知识。 通过学习本书，读者将能够独立完成从需求分析、Verilog HDL代码编写、仿真验证到可综合设计等一系列数字系统设计的核心环节，为进一步学习更高级的数字IC设计技术、FPGA开发以及相关的计算机体系结构课程奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我不得不提的是，这本书在理论深度和实际应用之间找到了一个绝佳的平衡点。它既有足够的理论深度来解释 Verilog HDL 的工作原理和数字设计的底层逻辑，又提供了大量实用的设计技巧和工程经验。这使得这本书既可以作为大学本科生的入门教材，也可以作为工程师的参考手册。书中对于一些高级主题的讲解，例如时钟域交叉（Clock Domain Crossing, CDC）的处理、低功耗设计（Low Power Design）的初步介绍等，也让我看到了数字设计未来的发展方向。这些内容不仅拓宽了我的视野，也激发了我进一步深入学习的兴趣。我经常在设计遇到瓶颈时，翻阅这本书，总能从中找到启发和解决方案。

评分☆☆☆☆☆

这本书在细节的处理上也非常到位。例如，在讲解 Verilog 数据类型时，作者不仅列出了各种数据类型，还详细解释了它们在综合过程中可能产生的不同硬件实现，以及如何根据设计需求选择最合适的数据类型。此外，书中对于运算符的讲解也十分细致，包括了算术运算符、逻辑运算符、位运算符以及移位运算符等，并清晰地说明了它们在数字逻辑电路中的对应关系。我尤其欣赏书中对于“非阻塞赋值（Non-blocking Assignment）”和“阻塞赋值（Blocking Assignment）”的深入剖析，这对于理解时序逻辑和组合逻辑的正确建模至关重要，能够帮助我避免许多难以察觉的逻辑错误。这些看似微小的细节，却直接关系到设计的成败，作者的细致讲解让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，在数字逻辑设计的学习道路上，我都在寻找一本能够真正深入浅出、系统性地讲解 Verilog HDL 的教材。市面上相关书籍不少，但很多要么过于理论化，要么过于浅薄，难以满足从入门到精通的需求。当我翻开《Verilog HDL数字设计与综合（第二版 本科教学版）》时，我仿佛找到了那本一直在寻找的“宝藏”。这本书的编排结构非常合理，从最基础的数字逻辑概念，到 Verilog HDL 的语法细节，再到实际的数字电路设计和综合流程，都进行了详尽的阐述。尤其是对于初学者来说，书中循序渐进的讲解方式，使得原本枯燥抽象的理论知识变得生动易懂。例如，在讲解组合逻辑和时序逻辑时，作者并没有直接抛出复杂的代码，而是先从基本门电路和触发器的原理讲起，然后再逐步引入 Verilog 语言的描述方式，并配以大量清晰的示例。这些示例不仅仅是代码的堆砌，更是对设计思路和实现过程的完整展示，让我能够真正理解“为什么”要这样写代码，而不是仅仅停留在“怎么”写。

评分☆☆☆☆☆

让我印象深刻的是，这本书的每一部分都紧密相连，形成了一个完整的知识体系。从最基础的数字逻辑基础，到 Verilog 语言的学习，再到数字电路的设计与综合，每一个环节都为下一个环节打下了坚实的基础。这种系统性的讲解方式，使得读者能够在一个连贯的学习过程中，逐步建立起对整个数字设计流程的认知。我尤其喜欢书中对于状态机（Finite State Machine, FSM）设计的详细讲解。作者不仅介绍了 Mealy 型和 Moore 型状态机的区别，还提供了不同复杂度状态机的 Verilog 实现，以及如何对其进行优化和综合。这种由浅入深、循序渐进的学习路径，让我能够从容应对复杂的数字设计任务。此外，书中还涉及了一些 FPGA 设计中的常用技巧，这使得这本书不仅适合于 AS​​IC 设计的学习者，也对 FPGA 爱好者非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，《Verilog HDL数字设计与综合（第二版 本科教学版）》是一本我非常推荐的数字设计学习书籍。它内容详实、条理清晰、图文并茂，并且兼顾了理论与实践。无论你是初学者还是有一定经验的设计师，都能从中获益匪浅。这本书不仅帮助我掌握了 Verilog HDL 的使用技巧，更重要的是，它培养了我对数字逻辑设计深入的理解和系统性的思维方式。我坚信，这本书将会成为我数字设计学习生涯中不可或缺的伙伴，陪伴我不断成长和进步。我非常期待在未来的学习和工作中，能够更加熟练地运用书中介绍的知识和方法，创造出更优秀的数字产品。

评分☆☆☆☆☆

从工程实践的角度来看，《Verilog HDL数字设计与综合（第二版 本科教学版）》提供了非常丰富的实战指导。书中的案例设计覆盖了数字系统中常见的各种模块，并且这些模块的设计都考虑到了实际应用中的各种约束条件，例如资源利用率、时序要求等。作者在讲解设计思路时，会反复强调“可综合性”，并给出具体的代码编写建议，以确保编写出的 Verilog 代码能够被综合工具有效地转化为硬件电路。我经常会把书中的一些经典设计模式应用于我自己的项目中，并且发现它们能够极大地提高我的设计效率和代码质量。例如，书中对于同步复位和异步复位的讨论，以及在设计中如何正确处理它们，这对我来说是至关重要的知识点，直接关系到设计的稳定性。

评分☆☆☆☆☆

对于这本书的评价，我必须提到它在实际应用方面的深度。很多教材可能侧重于语言本身的语法，而忽略了如何将其应用于实际的数字芯片设计。但《Verilog HDL数字设计与综合（第二版 本科教学版）》在这方面做得尤为出色。书中不仅包含了各种常用数字模块的 Verilog 实现，例如计数器、移位寄存器、有限状态机等，还详细讲解了如何将这些模块集成起来，构建更复杂的系统。更重要的是，它还深入探讨了综合（Synthesis）的概念和流程，这对于理解硬件设计与软件描述之间的桥梁至关重要。作者清晰地解释了综合工具如何将 Verilog 代码转换为门级网表，以及我们在编写代码时需要注意哪些细节才能获得高效、可靠的综合结果。例如，在讨论时序逻辑设计时，书中关于时钟域交叉（Clock Domain Crossing）和异步复位（Asynchronous Reset）处理的讲解，对于任何想要进行复杂数字系统设计的工程师来说，都是宝贵的经验。这些内容能够帮助我们避免许多潜在的设计陷阱，并提高设计的鲁棒性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常朴实且严谨。作者在讲解过程中，避免了使用过于晦涩的术语，而是用清晰易懂的语言来阐述复杂的概念。即使是对于初学者，阅读起来也不会感到吃力。同时，其严谨的学术态度也体现在对每一个细节的准确把握上。书中提供的代码示例都经过了仔细的验证，能够直接应用于实际设计。我个人认为，一本好的技术书籍，不仅要讲授“是什么”，更要讲授“为什么”和“怎么样”。《Verilog HDL数字设计与综合（第二版 本科教学版）》在这方面做得非常到位。它不仅仅是罗列 Verilog 的关键字和语法规则，而是深入分析了每种结构背后的逻辑含义，以及在实际设计中如何灵活运用。例如，对于“always”块的讲解，作者就详细区分了不同触发器类型的行为，以及如何根据实际需求选择合适的触发方式，这对于避免设计错误非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

阅读《Verilog HDL数字设计与综合（第二版 本科教学版）》的过程中，我深刻体会到其内容的前沿性和实用性。在数字设计领域，技术更新迭代非常快，但这本书所涵盖的核心概念和设计方法论，却始终保持着高度的相关性。作者在讲解 Verilog 语法时，也融入了许多现代设计理念，例如如何编写易于综合、易于验证的代码。书中对于一些高级特性的介绍，如参数化设计（Parameterized Design）、生成语句（Generate Statements）等，让我看到了 Verilog HDL 在提升设计效率和灵活性方面的巨大潜力。我尤其喜欢书中关于如何进行仿真验证（Simulation and Verification）的章节，这部分内容对于确保设计的正确性至关重要，作者详细讲解了如何编写测试平台（Testbench），以及如何进行各种类型的验证，这极大地提升了我对设计流程的整体理解。

评分☆☆☆☆☆

我个人特别欣赏这本书中对于“设计思维”的引导。它不仅仅是教授 Verilog 语法，更是在培养读者将问题抽象化、模块化，然后用硬件描述语言实现的能力。书中提供了一系列的练习题和项目案例，这些都能够激发我的思考，让我主动去探索不同的设计方案。例如，当遇到一个需要实现特定功能的模块时，我会尝试从不同的角度去思考，是采用状态机的方法，还是直接用组合逻辑实现，哪种方式更优？作者在解答这些问题时，往往会提供多种实现思路，并分析各自的优缺点，这对于培养独立解决问题的能力非常有帮助。此外，书中的图示也起到了关键作用，它们将抽象的逻辑电路和 Verilog 代码之间的关系直观地展现出来，大大降低了理解的难度。我甚至觉得，这本书不仅仅是一本技术书籍，更像是一位经验丰富的导师，在手把手地教我如何成为一名优秀的数字逻辑设计师。

评分☆☆☆☆☆

学习fpga的一本好书

评分☆☆☆☆☆

非常不错，非常不错

评分☆☆☆☆☆

宝贝不错 是正版 很喜欢

评分☆☆☆☆☆

活动的时候买的，看起来还不错

评分☆☆☆☆☆

不错，值得反复研读

评分☆☆☆☆☆

书的纸质很薄，但是字体清晰，还是不错的

评分☆☆☆☆☆

不错，值得反复研读

评分☆☆☆☆☆

教材教材教材教材教材。。。

评分☆☆☆☆☆

还行，算比较全面的