具体描述
内容简介
本书结合“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《Verilog HDL 数字集成电路设计原理与应用(第二版)》(蔡觉平等，西安电子科技大学出版社，2016)，以习题和实验例程的方式，对采用Verilog HDL的数字集成电路和FPGA设计方法进行了介绍，同时对教材中的课后习题也一一给予了解答。书中实验例程多，可综合和测试针对性强，且大部分内容来源于工程案例，通过对理论教学的归纳和总结，进一步加强了设计的可参考性，因此，本书主要用于Verilog HDL数字集成电路的实验教学中。本书可作为研究生和本科生的实验教材，也可作为数字集成电路设计工程师的参考书。
目录
第1章 Verilog HDL数字集成电路设计方法概述 11.1 数字集成电路的发展和设计方法的演变 1
1.2 硬件描述语言 1
1.3 Verilog HDL的发展和国际标准 2
1.4 Verilog HDL和VHDL 2
1.5 Verilog HDL在数字集成电路设计中的优点 3
1.6 功能模块的可重用性 3
1.7 IP核和知识产权保护 4
1.8 Verilog HDL在数字集成电路设计流程中的作用 4
教材思考题和习题解答 4
第2章 Verilog HDL基础知识 7
2.1 Verilog HDL的语言要素 7
2.2 数据类型 8
2.3 运算符 8
2.4 模块 13
教材思考题和习题解答 14
第3章 Verilog HDL程序设计语句和描述方式 16
3.1 数据流建模 16
3.2 行为级建模 21
3.3 结构化建模 30
教材思考题和习题解答 37
第4章 Verilog HDL数字逻辑电路设计方法 43
4.1 Verilog HDL的设计思想和可综合特性 43
4.2 组合电路的设计 50
4.2.1 数字加法器 50
4.2.2 数据比较器 50
4.2.3 数据选择器 53
4.2.4 数字编码器 54
4.2.5 数字译码器 56
4.2.6 奇偶校验器 59
*4.2.7 其它类型的组合电路 59
4.3 时序电路的设计 62
4.3.1 触发器 62
4.3.2 计数器 64
4.3.3 移位寄存器 72
4.3.4 序列信号发生器 74
*4.3.5 分频器 77
4.4 有限同步状态机 80
教材思考题和习题解答 89
第5章 仿真验证与Testbench编写 97
5.1 Verilog HDL电路仿真和验证概述 97
5.2 Verilog HDL测试程序设计基础 98
5.2.1 组合逻辑电路仿真环境 98
5.2.2 时序逻辑电路仿真环境 103
5.3 与仿真相关的系统任务 106
5.3.1 $display和$write 106
5.3.2 $monitor和$strobe 107
5.3.3 $time和 $realtime 109
5.3.4 $finish和 $stop 110
5.3.5 $readmemh和$readmemb 111
5.3.6 $random 112
5.4 信号时间赋值语句 114
5.4.1 时间延迟的描述形式 114
5.4.2 边沿触发事件控制 118
5.4.3 电平敏感事件控制 119
5.5 任务和函数 120
5.5.1 任务(task) 120
5.5.2 函数(function) 122
5.5.3 任务与函数的区别 123
5.6 典型测试向量的设计 126
5.6.1 变量初始化 126
5.6.2 数据信号测试向量的产生 126
5.6.3 时钟信号测试向量的产生 127
5.6.4 总线信号测试向量的产生 129
5.7 用户自定义元件模型 132
5.7.1 组合电路UDP元件 132
5.7.2 时序电路UDP元件 133
5.8 基本门级元件和模块的延时建模 134
5.8.1 门级延时建模 134
5.8.2 模块延时建模 135
5.8.3 与时序检查相关的系统任务 137
5.9 编译预处理语句 141
5.10 Verilog HDL测试方法简介 141
教材思考题和习题解答 141
第6章 Verilog HDL高级程序设计举例 151
6.1 Verilog HDL典型电路设计 151
6.1.1 向量乘法器 151
6.1.2 除法器 152
6.1.3 相关器 155
6.1.4 键盘扫描程序 155
6.1.5 查找表矩阵运算 157
6.1.6 巴克码相关器设计 158
6.1.7 数字频率计 161
6.1.8 简易微处理器的设计 166
*6.2 FPGA与DSP外部拓展接口(XINTF)通信举例 168
*6.3 FPGA从ADC采集数据举例 181
*6.4 FPGA最大功耗测试 190
教材思考题和习题解答 191
第7章 仿真测试工具和综合工具 219
教材思考题和习题解答 246
附录 模拟试题 252
模拟试题(一) 252
模拟试题(二) 254
模拟试题(三) 257
模拟试题(四) 260
参考文献 262
前言/序言
本书与“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《Verilog HDL 数字集成电路设计原理与应用(第二版)》(蔡觉平，西安电子科技大学出版社，2016)相配套，主要用于Verilog HDL的上机实验，是相关课程理论教学的补充。本书通过对比性例程，对Verilog HDL基本语法和设计规则进行了详细的分析，给出了大量数字集成电路基本电路的设计例程和一些具有典型特点的中小规模数字集成电路实例，有助于读者对Verilog HDL的学习。此外，为了扩大设计的可参考性，在配套教材的基础上，增加了一些相关的例程(以 *标示的内容)，以提高读者灵活运用该语言的能力。
十分感谢对于本书的出版作出贡献的老师和学生们。感谢湘潭大学黄嵩人教授、西安交通大学张鸿教授、北京工业大学侯立刚教授、西北工业大学张盛兵教授对本书提出的建设性意见；感谢马原、徐维佳、宋喆喆、同亚娜和温凯林等同学在集成电路设计流程过程、代码质量评估等方面大量的实际工作；感谢课题组其他同学对于本书出版所作出的努力。
本书共分7章，由蔡觉平统稿，冯必先完成了第1～4章的内容和程序验证，翁静纯完成了第5～7章的内容和程序验证，国际留学生阮文长和王科完成了部分程序的验证工作。
希望本书的出版，能为致力于集成电路设计的同学和工程师提供帮助。
编著者
2016年4月
用户评价
这本书的出现，简直是我在数字集成电路设计学习道路上的及时雨。之前虽然也接触过一些理论知识，但总感觉浮于表面，缺乏那种融会贯通的感觉。市面上零散的资料和晦涩难懂的论文，更是让我头疼不已。当我在网上偶然看到《Verilog HDL数字集成电路设计原理与应用（第二版）》的学习指导和实验例程时，简直眼前一亮。我立刻被它“学习指导”和“实验例程”的组合所吸引。我知道，理论的学习固然重要，但没有实践的理论是空中楼阁，而光有实验却没有理论指导，则容易陷入“知其然不知其所以然”的境地。这本书恰好弥补了这一空白，它承诺将抽象的Verilog HDL概念与具体的工程实践紧密结合，这正是我梦寐以求的学习方式。 我尤其看重的是它所强调的“原理与应用”相结合。很多时候，我们学习一门技术，仅仅是为了掌握其语法和基本操作，却忽略了背后的设计思想和工程考量。这本书的名字就传递出一种务实的态度，它似乎不仅仅是教你如何写Verilog代码，更重要的是让你理解为什么这么写，以及在实际的集成电路设计中，这些代码会如何转化为物理电路，又会面临哪些挑战。这对于我这种希望深入理解数字设计全过程的读者来说，无疑是巨大的吸引力。我期待它能为我揭示那些隐藏在代码背后的设计哲学，让我能够跳出“代码搬运工”的行列，成为一个真正具备设计能力的工程师。
评分对于我而言，一本好的技术书籍，其价值不仅仅在于内容的深度和广度，更在于它能否激发我独立思考和解决问题的能力。《Verilog HDL数字集成电路设计原理与应用（第二版）》的学习指导和实验例程，在我看来，很有可能具备这样的潜力。我期待它不仅仅是告诉我“怎么做”，更重要的是引导我思考“为什么这么做”。 例如，在讲解一个Verilog模块时，它是否会给出不同的实现方式，并分析各自的优缺点？在讲解某个设计技巧时，它是否会解释这个技巧背后的原理，以及在什么情况下使用最合适？我希望这本书能够鼓励我去探索和尝试，去理解Verilog HDL的内在逻辑，而不是仅仅停留在机械地模仿代码。如果这本书能够培养我的独立思考能力，让我能够举一反三，灵活运用Verilog HDL来解决各种设计问题，那么它将是我学习道路上不可多得的宝藏。
评分对于一个像我这样，渴望在数字集成电路设计领域有所建树的读者来说，一本能够提供清晰学习路径和系统化知识框架的书籍，其重要性不言而喻。我看到《Verilog HDL数字集成电路设计原理与应用（第二版）》的学习指导和实验例程，就觉得它很有可能成为我学习路上的“导航仪”。我期待它能够提供一个循序渐进的学习计划，从最基础的Verilog HDL语法和数据类型开始，逐步深入到组合逻辑、时序逻辑、状态机设计，再到模块化设计、层次化设计，以及更复杂的IP核集成和系统级设计。 我希望它能为我规划好学习的重点和难点，并为我提供有效的学习方法和技巧。例如，在学习某个概念时，它是否会提供一些“学习提示”或“注意事项”，帮助我避免常见的误区？在学习完一个章节后，是否会提供一些“自我检测”的练习题，让我能够及时巩固所学知识？这种系统的学习规划和指导，能够帮助我更有条理地学习，避免走弯路，从而更高效地掌握Verilog HDL的设计精髓。
评分我一直认为，数字集成电路设计是一个既需要严谨逻辑思维，又需要创新实践的领域。而Verilog HDL作为一种强大的硬件描述语言，更是将这两者紧密地结合在一起。《Verilog HDL数字集成电路设计原理与应用（第二版）》的学习指导和实验例程，在我看来，就是一座连接理论与实践的桥梁。我期待它能够提供的内容，不仅仅是对Verilog HDL语法和功能的介绍，更重要的是，能够展现出如何运用Verilog HDL去实现各种复杂的数字逻辑功能。 尤其是我对“实验例程”部分寄予厚望。我希望这些例程能够涵盖各种类型的数字电路设计，从简单的加法器、减法器，到复杂的ADC/DAC接口、微处理器控制器、通信协议栈等。我希望这些例程能够清晰地展示代码的结构、设计思路、关键模块的实现，以及如何进行功能仿真和时序仿真。更重要的是，我希望这些例程能够体现出一些优秀的设计规范和工程实践，比如如何编写可读性强、易于维护的代码，如何进行模块化设计以提高复用性，以及如何有效地进行设计验证。
评分这本书的另一层吸引力在于它的“应用”层面。在当前的电子信息技术飞速发展的时代，仅仅掌握理论知识是远远不够的，将理论应用于实际的工程项目中，解决真实世界的问题，才是衡量一个工程师能力的重要标准。我非常好奇，这本书在“应用”方面会提供哪些具体的内容。是会介绍一些典型的数字集成电路设计项目，比如一个简单的CPU、一个通信模块，或者一个DSP单元？ 我期待的不仅仅是看到这些项目的Verilog代码，更希望能够了解这些项目在实际设计中的具体需求、设计思路、关键模块的实现方法，以及如何对设计进行验证和优化。例如，如果书中提供了一个简单的RISC-V处理器内核的Verilog实现，我希望能够看到它在指令集架构、流水线设计、中断处理等方面的Verilog描述，以及如何进行功能仿真和时序仿真，最终能够综合到FPGA或者ASIC中。这种将Verilog HDL应用于实际复杂设计的案例，无疑能极大地开阔我的视野，提升我的工程实践能力。
评分这本书的另一大亮点，在我看来，是它对“实验例程”的重视。我一直深信，对于像Verilog HDL这样一门以实践为导向的语言，再多的文字描述也比不上亲手敲击键盘，看着仿真结果一步步验证自己的想法来得实在。很多时候，理论上的理解在实际操作中会遇到各种各样的问题，而这个时候，一本精心编写、清晰易懂的实验例程就显得尤为珍贵。我希望这本书提供的例程能够覆盖从基础的逻辑门、组合逻辑电路，到复杂的时序逻辑电路、状态机，甚至是更高级的IP核设计。 而且，我更期待的是，这些例程不仅仅是简单的代码堆砌，而是能够体现出作者在数字集成电路设计领域的丰富经验和独到见解。例如，在实现某个功能时，是否提供了多种不同的Verilog实现方式，并对它们在性能、面积、功耗等方面的权衡进行了分析？是否包含了对常见设计陷阱的提醒和规避方法？这些细节性的指导，往往是新手最容易忽略却又至关重要的部分。如果这本书能做到这一点，那么它就不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的设计师在手把手地教你如何进行实际的芯片设计，这对我来说，价值连城。
评分我一直认为，对于Verilog HDL这样一门以实践为导向的语言，学习过程中的“互动性”至关重要。我期待《Verilog HDL数字集成电路设计原理与应用（第二版）》的学习指导和实验例程，能够提供一种更加互动和参与式的学习体验。我希望它不仅仅是一本静态的书籍，而是能够引导我去动手实践，去验证理论，去探索未知。 例如，在讲解某个Verilog概念后，它是否会提供一些简短的练习题，让我能够立即巩固所学？在实验例程部分，是否会鼓励我去修改代码，尝试不同的参数，观察结果的变化？我甚至希望，书中能够提供一些与仿真工具（如ModelSim、QuestaSim等）相结合的学习指导，教我如何有效地使用这些工具来调试和验证我的Verilog代码。这种“边学边练，即学即用”的学习模式，能够让我更深入地理解Verilog HDL的设计精髓，并快速提升我的实际操作能力。
评分在我看来，一本好的技术书籍，不仅仅要传授知识，更要能够激发读者的学习兴趣，让学习过程变得生动有趣。对于《Verilog HDL数字集成电路设计原理与应用（第二版）》的学习指导和实验例程，我抱有这样的期待：它能否在讲解Verilog HDL的原理时，不仅仅是枯燥的理论陈述，而是通过生动的比喻、形象的图示，或者引人入胜的案例分析，将复杂的概念变得通俗易懂？ 比如，在讲解时序逻辑时，它是否能用一个现实生活中的例子来类比触发器的工作原理？在讲解状态机时，是否能用一个简单的交通灯控制系统或者游戏逻辑来辅助说明？我希望这本书能够巧妙地将理论学习与趣味性结合起来，让我在不知不觉中掌握Verilog HDL的核心概念，并且对数字集成电路设计产生浓厚的兴趣。这种寓教于乐的学习方式，对于我这样的初学者来说，是非常宝贵的。
评分在翻阅这本书之前，我就对Verilog HDL的学习有着非常明确的期望，那就是它能真正帮助我构建起扎实的数字集成电路设计基础。我过去尝试过一些学习资料，但很多都停留在比较浅显的层面，比如仅仅罗列Verilog的语法和一些简单的电路实现。然而，我真正想要的是理解数字电路设计的底层逻辑，明白为何要用Verilog来描述硬件，以及Verilog代码是如何映射到实际的硬件电路中的。这本书的名字，特别是“原理”二字，让我看到了这种可能性。 我期待这本书能够深入浅出地讲解Verilog HDL的各种特性，例如如何有效地描述时序逻辑，如何处理异步和同步电路的设计，如何进行状态机的建模，以及如何利用Verilog进行模块化设计和层次化设计。更重要的是，我希望它能教会我如何从一个抽象的需求出发，将其转化为高质量的Verilog代码，并且能够理解代码的可综合性，以及在实际综合过程中可能遇到的问题。这种从概念到实现的完整链条，正是提升我设计能力的关键。
评分在我接触数字集成电路设计的过程中，我发现一个普遍存在的问题是，很多学习资料往往会忽略了设计中的“细节”和“陷阱”。这些细节和陷阱，对于新手来说，往往是导致设计失败或者性能不佳的罪魁祸首。因此，我对于《Verilog HDL数字集成电路设计原理与应用（第二版）》的学习指导和实验例程，抱有非常高的期望，那就是它能否在讲解Verilog HDL的原理和应用的同时，能够有效地指出这些容易被忽略的细节和潜在的陷阱。 我期待这本书能够包含一些“经验之谈”或者“设计警告”，例如，在描述时序逻辑时，需要特别注意时钟的上升沿和下降沿，避免亚稳态的产生；在进行组合逻辑设计时，需要防止竞争冒险的发生；在进行模块化设计时，需要合理划分接口，避免模块间的耦合过紧。如果这本书能够通过生动的案例分析，或者列举实际项目中的常见问题，来提醒我注意这些细节，那么它将极大地提升我的设计鲁棒性，让我能够避免走一些不必要的弯路，从而更快地成长为一名优秀的设计师。
评分速度快，但是书破了?
评分，
评分不错
评分，
评分公司让买的书，不错啊
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