Verilog高级数字系统设计技术与实例分析

Verilog高级数字系统设计技术与实例分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

[美] Kishore Mishra(基肖尔·米什拉) 著,乔庐峰 等 译
图书标签:
  • Verilog
  • 数字系统设计
  • FPGA
  • Verilog HDL
  • 硬件描述语言
  • 数字电路
  • 系统设计
  • 实例分析
  • 高级技术
  • 可编程逻辑器件
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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121334832
版次:1
商品编码:12306257
包装:平装
丛书名: 经典译丛?微电子学
开本:16开
出版时间:2018-02-01
用纸:胶版纸
页数:412
字数:660000
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

适读人群 :本书适合电子工程专业、计算机专业高年级本科生和研究生作为教材使用,也非常适合从事电子技术领域科研工作的工程师参考。

本书通过大量实例由浅入深地介绍了数字电路和数字系统设计中的重要概念和知识要点。本书分两大部分。第一部分重点关注数字电路设计层面,偏重基础。第2章到第6章为Verilog语法与数字电路设计相关知识,包括常用语法、基本数字电路单元等。第7章到第9章重点介绍高级数字设计知识,包括数字系统架构设计、复杂数字系统中常用的电路单元、算法,并给出了大量工程实例。第10章给出了一些重要的工程设计经验,包括文档管理、代码设计、系统验证、高可靠性设计等。第二部分重点关注数字系统设计层面。第11章到第13章介绍了常用数字系统关键电路,包括与处理器系统相关的存储结构与存储访问技术、存储介质(硬盘、闪存、DDR等)与驱动电路、处理器总线结构与协议等。第14章和第15章介绍了电路可测性设计、静态定时分析、芯片工程修改的相关知识。第16章和第17章从电路设计层面到系统设计层面介绍了降低电路功耗的方法。第18章到第20章介绍常用串行总线和串行通信协议,包括PCI Express、SATA、USB及以太网技术。

内容简介

本书通过大量实例由浅入深地介绍了数字电路和数字系统设计中的重要概念和知识要点。本书分两大部分。第一部分重点关注数字电路设计层面,偏重基础。第2章到第6章为Verilog语法与数字电路设计相关知识,包括常用语法、基本数字电路单元等。第7章到第9章重点介绍高级数字设计知识,包括数字系统架构设计、复杂数字系统中常用的电路单元、算法,并给出了大量工程实例。第10章给出了一些重要的工程设计经验,包括文档管理、代码设计、系统验证、高可靠性设计等。第二部分重点关注数字系统设计层面。第11章到第13章介绍了常用数字系统关键电路,包括与处理器系统相关的存储结构与存储访问技术、存储介质(硬盘、闪存、DDR等)与驱动电路、处理器总线结构与协议等。第14章和第15章介绍了电路可测性设计、静态定时分析、芯片工程修改的相关知识。第16章和第17章从电路设计层面到系统设计层面介绍了降低电路功耗的方法。第18章到第20章介绍常用串行总线和串行通信协议,包括PCI Express、SATA、USB及以太网技术。

作者简介

Kishore Mishra 20年前进入Allied Telesyn International公司,最初从事以太网芯片设计。此后,他先后在Texas Instrument和Intel公司从事芯片设计和架构设计。他感兴趣和从事过的设计领域包括处理器外围芯片组设计,PCI Express、SATA和DDR技术,芯片功率管理/低功耗设计技术。Kishore与他人合作创立了多家公司,设计了PCI Express和SATA控制器芯片内核。作为ASIC Architect公司的CEO,带领公司设计了很多在业界很有影响力的IP核。在2008年,ASIC Architect公司被Gennum公司收购,他开始负责设计PCI Express交换芯片,并担任数字IP部门负责人。他负责设计的PCI Express交换芯片IP核被很多大型公司使用并实现了量产。他曾在多个国际会议上发表论文并持有3项美国专利。Kishore近年来专注于教材编写,分享20年来积累的数字系统设计知识和经验。
Kishore Mishra 20年前进入Allied Telesyn International公司,最初从事以太网芯片设计。此后,他先后在Texas Instrument和Intel公司从事芯片设计和架构设计。他感兴趣和从事过的设计领域包括处理器外围芯片组设计,PCI Express、SATA和DDR技术,芯片功率管理/低功耗设计技术。Kishore与他人合作创立了多家公司,设计了PCI Express和SATA控制器芯片内核。作为ASIC Architect公司的CEO,带领公司设计了很多在业界很有影响力的IP核。在2008年,ASIC Architect公司被Gennum公司收购,他开始负责设计PCI Express交换芯片,并担任数字IP部门负责人。他负责设计的PCI Express交换芯片IP核被很多大型公司使用并实现了量产。他曾在多个国际会议上发表论文并持有3项美国专利。Kishore近年来专注于教材编写,分享20年来积累的数字系统设计知识和经验。

目录

第1章 绪论
第2章 寄存器传输语言(RTL)
第3章 可综合的Verilog――用于电路设计
3.1 什么是Verilog
3.2 Verilog的发展历史
3.3 Verilog的结构
3.4 硬件RTL代码的执行
3.5 Verilog模块分析
3.6 Verilog中的触发器
3.6.1 带RST复位引脚的触发器
3.6.2 没有复位引脚的触发器
3.7 组合逻辑
3.7.1 always块语句
3.7.2 case和if-else语句
3.7.3 赋值语句
3.8 Verilog操作符
3.8.1 操作符描述
3.8.2 操作符的执行顺序
3.8.3 Verilog中的注释
3.9 可重用和模块化设计
3.9.1 参数化设计
3.9.2 Verilog函数
3.9.3 Verilog中的generate结构
3.9.4 Verilog中的`ifdef
3.9.5 数组、多维数组
第4章 用于验证的Verilog语法
4.1 Verilog的测试平台
4.2 initial语句
4.3 Verilog 系统任务
4.3.1 $finish/$stop
4.3.2 $display/$monitor
4.3.3 $time,$realtime
4.3.4 $random/$random(seed)
4.3.5 $save
4.3.6 $readmemh/$writememh
4.3.7 $fopen/$fclose
4.4 任务
4.5 存储器建模
4.6 其他Verilog语法结构
4.6.1 while循环
4.6.2 for循环、repeat
4.6.3 force/release
4.6.4 fork / join
4.7 一个简单的testbench
第5章 数字电路设计――初级篇
5.1 组合逻辑门
5.1.1 逻辑1和逻辑0
5.1.2 真值表
5.1.3 晶体管
5.1.4 反相器
5.1.5 与门
5.1.6 或门
5.1.7 与非门
5.1.8 或非门
5.1.9 XOR(异或)、XNOR(异或非)
5.1.10 缓冲门
5.1.11 复用器
5.1.12 通用逻辑门――NAND、NOR
5.1.13 复杂门电路
5.1.14 噪声容限
5.1.15 扇入和扇出
5.2 德摩根定理
5.3 通用D触发器
5.3.1 D触发器时序图
5.4 建立和保持时间
5.4.1 建立时间
5.4.2 保持时间
5.4.3 亚稳态
5.5 单比特信号同步
5.5.1 两个触发器构成的同步器
5.5.2 信号同步规则
5.6 关于时序
5.7 事件/边沿检测
5.7.1 同步上升沿检测
5.7.2 同步下降沿检测
5.7.3 同步上升/下降沿检测
5.7.4 异步输入上升沿检测
5.8 数值系统
5.8.1 十进制数值系统
5.8.2 二进制数
5.8.3 十进制数到二进制数的转换
5.8.4 十六进制数值系统
5.8.5 十六进制数和二进制数的转换
5.9 加法和减法
5.9.1 行波进位加法器
5.9.2 超前进位加法
5.9.3 累加器
5.10 乘和除
5.10.1 乘以一个常数
5.10.2 除以常数(2的整数次幂)
5.11 计数器
5.11.1 加法/减法计数器
5.11.2 LFSR(线性反馈移位寄存器)计数器
第6章 数字设计――基础模块
6.1 LFSR
6.1.1 引言
6.1.2 斐波那契LFSR与伽罗瓦LFSR
6.1.3 LFSR反馈多项式
6.1.4 LFSR的用法
6.2 扰码与解扰
6.2.1 什么是扰码与解扰
6.2.2 扰码的作用
6.2.3 串行扰码器
6.2.4 并行扰码器
6.2.5 扰码电路设计要点
6.2.6 PCIe扰码电路
6.2.7 Verilog RTL-PCIe扰码器
6.3 检错与纠错
6.3.1 检错
6.3.2 错误纠正
6.3.3 纠错编码
6.3.4 汉明码
6.3.5 汉明码应用举例――DDR ECC
6.3.6 BCH编码
6.3.7 里德-所罗门编码
6.3.8 LDPC编码
6.3.9 卷积码
6.3.10 卷积译码
6.3.11 软判决与硬判决
6.4 奇偶校验
6.4.1 偶校验和奇校验
6.4.2 奇偶校验位的生成
6.4.3 奇偶校验的应用
6.5 CRC(循环冗余校验)
6.5.1 CRC介绍
6.5.2 串行CRC计算
6.5.3 并行CRC计算
6.5.4 部分数据CRC计算
6.5.5 常用CRC类型
6.6 格雷编码/解码
6.6.1 二进制码转换为格雷编码的通用电路
6.6.2 格雷码转换为二进制码的通用电路
6.7 译码器(7段数码显示实例)
6.8 优先级编码
6.8.1 常规编码器的Verilog 代码
6.8.2 优先级编码器的Verilog代码
6.9 8b/10b编码/解码
6.9.1 8b/10b编码方式
6.9.2 多字节8b/10b编码
6.9.3 disparity选择8b/10b编码方案
6.10 64b/66b编码/解码
6.10.1 64b/66b编码机制
6.10.2 128b/130b编码机制
6.11 NRZ、NRZI编码
6.12 移位寄存器与桶形移位器
6.12.1 左移位与右移位
6.12.2 左循环移位与右循环移位
6.12.3 桶形移位器
6.13 数据转换器
6.13.1 由宽到窄数据转换
6.13.2 由窄到宽数据转换
6.14 同步技术
6.14.1 使用FIFO进行的数据同步
6.14.2 握手同步方式
6.14.3 脉冲同步器
6.14.4 相位、频率关系固定时的跨时钟域数据传输
6.14.5 准同步时钟域
6.15 计时(微秒、毫秒和秒)脉冲的产生
6.16 波形整形电路
第7章 数字设计先进概念(第1部分)
7.1 时钟
7.1.1 频率和时钟周期
7.1.2 不同的时钟机制
7.1.3 同步时钟
7.1.4 源同步时钟
7.1.5 嵌入式时钟
7.1.6 准同步时钟
7.1.7 异步系统
7.1.8 扩频时钟
7.1.9 时钟抖动
7.2 复位方法
7.2.1 非同步复位(异步复位)
7.2.2 复位同步电路
7.2.3 同步复位
7.2.4 异步复位和同步复位的选择
7.3 吞吐率
7.3.1 增加吞吐率的方法
7.3.2 更高的频率
7.3.3 更宽的数据通道
7.3.4 流水线
7.3.5 并行处理
7.3.6 无序执行(乱序执行)
7.3.7 高速缓存(cache)
7.3.8 预读取
7.3.9 多核
7.4 时延
7.4.1 降低时延的方法
7.5 流控
7.5.1 介绍
7.5.2 数据转发:data_valid和data_ack
7.5.3 基于信用的流控:PCIe
7.5.4 SATA流控机制
7.5.5 吉比特以太网流控
7.5.6 TCP滑动窗流控机制
7.6 流水线操作
7.6.1 流水线介绍
7.6.2 流水线的简单实例
7.6.3 RISC――流水线处理器
7.6.4 流水线结构和并行操作
7.6.5 流水线加法器
7.6.6 并行加法器
7.6.7 系统设计中的流水线
7.7 out-of-order执行(乱序执行)
7.7.1 现代处理器:out-of-order执行
7.7.2 SATA NCQ:out-of-order执行
第8章 数字设计先进概念(第2部分)
8.1 状态机
8.1.1 引言
8.1.2 状态机泡泡图
8.1.3 状态机:推荐方式
8.1.4 二进制编码的状态机
8.1.5 独热码编码的状态机
8.1.6 二进制编码和独热码比较
8.1.7 米里型和摩尔型状态机
8.1.8 子状态机
8.2 FIFO
8.2.1 引言
8.2.2 FIFO操作
8.2.3 同步FIFO
8.2.4 同步FIFO
8.2.5 异步FIFO的工作机制
8.2.6 异步FIFO的实现
8.3 FIFO高级原理
8.3.1 FIFO的大小
8.3.2 FIFO的深度
8.3.3 辅助数据或标签
8.3.4 快照/回退操作
8.3.5 直通交换和存储转发模式
8.3.6 FIFO指针复位
8.3.7 不同的写入、读取数据宽度
8.3.8 使用FIFO的缺点
8.3.9 基于触发器或者SRAM的FIFO
8.4 仲裁
8.4.1 关于仲裁
8.4.2 常规仲裁方案
8.4.3 严格优先级轮询
8.4.4 公平轮询
8.4.5 公平轮询(仲裁w/o死周期)
8.4.6 带权重的轮询(WRR)
8.4.7 权重轮询(WRR):第二种方法
8.4.8 两组轮询
8.5 总线接口
8.5.1 总线仲裁
8.5.2 split-transaction(分割处理)总线
8.5.3 流水线式总线
8.6 链表
8.7 近期最少使用(LRU)算法
8.7.1 LRU的矩阵实现
8.7.2 采用矩阵法实现LRU的Verilog代码
第9章 设计ASIC/SoC
9.1 设计芯片――如何开展
9.2 结构和微结构
9.2.1 尽可能保持简单
9.2.2 善于平衡
9.2.3 处理好错误和异常
9.3 数据路径
9.3.1 数据流
9.3.2 时钟
9.4 控制单元
9.4.1 关注边界条件
9.4.2 注意细节
9.4.3 多输入点
9.4.4 正确理解规范
9.5 其他考虑
9.5.1 门数
9.5.2 焊盘受限与内核受限
9.5.3 时钟树和复位树
9.5.4 EEPROM、配置引脚
第10章 设计经验
10.1 文档
10.1.1 可读性
10.1.2 注释
10.1.3 命名规则
10.2 在编写第一行代码之前
10.2.1 直到你脑海里有了蓝图才开始
10.2.2 脑海中的模拟
10.3 一些建议
10.3.1 哪种风格――数据流或算法
10.3.2 寄存器型输出
10.3.3 使用状态机而不是松散的控制逻辑
10.3.4 综合和仿真不匹配
10.3.5 设计的模块化和参数化
10.3.6 加法器、减法器的有效使用
10.4 需要避免的情况
10.4.1 不要形成组合逻辑环路
10.4.2 避免意外生成锁存器
10.4.3 不要采用基于延迟的设计
10.4.4 不要对一个变量多次赋值
10.5 初步完成RTL代码之后
10.5.1 初步完成代码之后的回顾
10.5.2 目测RTL代码
10.5.3 对发现bug感到惊喜
10.6 设计要面向未来使用需求
10.6.1 易于实现的寄存器结构
10.6.2 考虑将来需求
10.7 高速设计
10.7.1 使用独热码进行状态编码
10.7.2 使用互斥的数据选择器而不是优先级编码器
10.7.3 避免大量散乱的组合逻辑电路
10.7.4 复制或克隆
10.7.5 使用同步复位时要小心
10.7.6 将后到的信号放在逻辑的前面
10.8 SoC设计经验
10.8.1 使用双触发器同步电路
10.8.2 将所有复位电路放在一起
第11章 系统概念(第1部分)
11.1 PC系统结构
11.2 存储器
11.2.1 存储器层次结构
11.2.2 CPU使用高速缓存的方法
11.2.3 cache的架构
11.2.4 cache的组织方式
11.2.5 虚拟存储器(Virtual Memory)
11.2.6 动态随机访问存储器(DRAM)
11.2.7 静态随机访问存储器(SRAM)
11.2.8 内容可寻址存储器(CAM)
11.2.9 CAM的Verilog模型
11.2.10 ROM、PROM、EPROM和EEPROM
11.2.11 闪存
11.3 中断

11.3.1 中断不同部分
11.3.2 中断向量表
11.3.3 I/O设备产生的中断
11.3.4 高级可编程中断控制器
11.3.5 INTx中断共享
11.3.6 MSI中断
11.3.7 MSI-X中断
11.3.8 中断聚合
11.3.9 中断产生的RTL示例
11.4 PIO(Programmed IO)模式的数据传送
11.5 直接存储器访问
11.5.1 什么是DMA
11.5.2 第三方、第一方DMA和RDMA
11.5.3 分/集式DMA
11.5.4 DMA描述符
11.5.5 环形描述符结构
11.5.6 链表描述符结构
11.5.7 DMA控制器的设计
11.5.8 DMA控制器的Verilog RTL模型
第12章 系统概念(第2部分)
12.1 永久存储器――硬盘
12.1.1 磁盘结构
12.1.2 磁盘寻址
12.1.3 硬盘控制器
12.1.4 硬盘的类型:SATA硬盘和基于SAS的硬盘
12.1.5 RAID(独立磁盘冗余阵列)
12.2 永久存储设备――固态盘
12.2.1 闪存的组织
12.2.2 闪存写入、擦除
12.2.3 逻辑地址到物理地址的转换
12.2.4 无用存储空间回收
12.2.5 耗损均衡
12.2.6 写放大及其缓解方法
12.2.7 超量供给
12.2.8 SSD中的高速缓存
12.2.9 ECC和RAID
12.2.10 闪存的一些重要指标
12.2.11 NVM总线
12.3 DDR存储器
12.3.1 DDR存储器命令
12.3.2 DDR的初始化和校准
12.3.3 DDR存储器术语
12.4 软硬件协同
12.4.1 设备驱动
12.4.2 软件层
12.4.3 BIOS
12.4.4 内核模式和用户模式
12.4.5 控制/状态寄存器、RO、粘着位
第13章 嵌入式系统13.1 AMBA总线架构
13.1.1 AMBA模块图
13.1.2 AHB总线
13.1.3 AXI总线
13.2 其他总线(OCP、Avalon、Wishbone和IBM Core Connect)
13.3 非透明桥接
第14章 ASIC/SoC的可测试性
14.1 简介
14.1.1 为什么测试很重要
14.1.2 故障类型
14.2 ATPG
14.3 扫描
14.3.1 内部扫描
14.3.2 边界扫描
14.3.3 IDDQ测试
14.4 SoC测试策略
14.4.1 SoC的内部结构
14.4.2 可测性设计(DFT)
14.4.3 DFT设计准则
14.4.4 测试层面和测试向量
第15章 芯片开发流程与工具
15.1 简介
15.1.1 芯片设计的不同阶段
15.2 前端设计过程所使用的工具
15.2.1 代码分析工具
15.2.2 仿真工具
15.3 后端设计过程使用的工具
15.3.1 综合工具
15.3.2 静态定时分析及常用工具
15.3.3 SDC约束文件
15.3.4 Max Cap/Maxtrans检查
15.3.5 门级仿真
15.4 tape-out 和相关工具
15.4.1 不同类型的tape-out
15.4.2 等效性检查
15.4.3 网表ECO
15.4.4 FIB操作
15.5 在硅片调试
第16章 功率节约技术
16.1 简介
16.2 功耗分析基础
16.3 通过控制工作频率降低功耗
16.3.1 降低频率、增大数据路径宽度
16.3.2 动态频率调整
16.3.3 零频率/门控时钟
16.4 减少电容负载
16.5 降低工作电压
16.5.1 动态改变工作电压
16.5.2 零操作电压
16.5.3 电源阱与隔离
第17章 功率管理
17.1 功率管理的基础知识
17.2 系统级功率管理与ACPI
17.3 CPU功率状态――C状态
17.4 设备级功率管理与D状态
17.5 系统、设备和链路间的关系
第18章 串行总线技术
18.1 串行总线结构
18.1.1 串行总线的出现
18.1.2 串行总线的优缺点
18.1.3 串行总线结构
18.1.4 串行总线时钟
18.1.5 发送路径的微结构
18.1.6 接收路径的微结构
18.2 串行总线中的先进设计理念
18.2.1 字节分割/链路聚合
18.2.2 通道绑定与去偏移
18.2.3 极性翻转
18.2.4 线路翻转
18.2.5 锁相环(PLL)
18.3 串行总线的PMA层功能
18.3.1 发送均衡
18.3.2 接收均衡
18.3.3 端接电阻
第19章 串行协议(第1部分)
19.1 PCIe
19.1.1 PCIe功能特性
19.1.2 PCIe带宽
19.1.3 PCIe交换结构
19.1.4 PCIe配置空间寄存器
19.1.5 PCIe的交换机制
19.2 SATA
19.2.1 引言
19.2.2 SATA架构
19.2.3 SATA的其他变种
19.3 通用串行总线
19.3.1 引言
19.3.2 全速、高速和超高速USB
19.3.3 USB的显著功能特性
19.3.4 USB 3.0(超高速USB)
19.4 雷电接口
19.4.1 雷电接口介绍
19.4.2 雷电接口架构
第20章 串行协议(第2部分)
20.1 以太网简介
20.2 OSI和以太网协议层次
20.3 以太网帧格式
20.4 10 Mbps以太网
20.5 快速以太网(100 Mbps)
20.6 千兆位以太网(1 Gbps)
20.7 万兆位以太网(10 Gbps)
20.8 40 G和100 G以太网
20.9 以太网桥接器、交换机与路由器
附录A 资源
附录B FPGA 101
附录C 用于验证的测试平台(testbench)
附录D System Verilog断言(SVA)
缩略词

前言/序言

前言

本书面向从事数字系统设计和数字系统架构设计的研究生和工程师。本书划分为两大部分,第1章到第10章重点关注数字电路设计层面,第11章到第20章重点关注数字系统设计层面。

第1章重点介绍了本书面向的读者群体,以及本书的主要内容、组织方式和这样组织的原因。

第2章介绍了Verilog语言的历史、发展变化,以及Verilog在现代数字设计中的地位。

第3章和第4章介绍了在设计和验证中常用的Verilog语法结构。其中,第3章重点介绍了进行数字设计时使用的可综合的Verilog语法结构,同时给出了很多可重用的设计实例,这些例子中普遍使用了parameter、function和generate这类可重用设计方式;第4章初步介绍了电路验证问题,目的是使读者对电路验证有一个基本理解,能够使用Verilog进行模块级验证。

第5章介绍了数字设计中的基本单元,包括逻辑门、真值表、德摩根定理、建立时间/保持时间、边沿检测和数值系统。

第6章介绍了数字设计中的一些常用基本模块,包括LFSR(线性反馈移位寄存器)、扰码与解扰、检错与纠错、奇偶校验、CRC(循环冗余校验)、格雷码编码/解码和数字同步技术。在介绍这些基本模块的同时,给出了它们的常见实际应用例子。

第7章介绍了芯片设计和架构设计中的一些先进概念,主要包括时钟和复位设计策略、增加数字电路吞吐率的方法、减少电路延迟的方法、不同的流控机制、流水线操作、乱序执行等。

第8章继续介绍先进的数字设计概念,主要包括FIFO的操作和设计、状态机设计、仲裁、现代总线接口的种类、链表数据结构、LRU算法的用处及算法实现。

第9章介绍了怎样设计一片ASIC或SoC,介绍了芯片的微结构、芯片划分、数据通道和控制逻辑,介绍了与芯片实际设计相关的时钟树、复位树和EEPROM的使用。

第10章介绍了对芯片设计非常重要的实践经验,包括哪些事情应该避免,哪些经验应该采用。其中一节还给出了高速电路设计中好的经验。

本书的第二部分重点介绍了系统架构设计和IO协议。第11章介绍了存储器,包括cache在内的存储层次结构,中断机制和操作、不同类型的DMA和DMA操作。这里给出了一个典型DMA控制器的RTL设计代码,并通过一个详细的实例介绍了分/集式DMA的概念。

第12章描述了硬盘驱动器的工作机制和相关电路,包括固态盘驱动器的基本原理和操作细节。本章介绍了DDR的操作,介绍了系统中的BIOS、OS、驱动程序以及它们和硬件之间的相互操作。

第13章描述了嵌入式系统和不同种类的内部总线,如嵌入式设计中的AHB总线和AXI总线。本章还介绍了透明和非透明桥接的概念。

第14章和第15章引入了与芯片设计实际相关的一些知识。第14章介绍了芯片测试、DFT、边界扫描和ATPG。

第15章提供了详细的芯片设计流程,介绍了静态定时检查和分析,给出了一个实际的进行ECO的例子。

第16章和第17章介绍了低功耗设计方法和功耗管理协议。其中,第16章详细描述了不同的降低功耗的技术,包括变频技术、门控时钟技术、功率阱隔离技术,这些技术可以在不同层面上降低功耗;第17章介绍了功率管理协议,包括系统的S状态、CPU的C状态、设备的D状态,以及它们在工作中是如何相互配合的。

第18章解释了串行总线技术和PCS、PMA层的具体功能。本章通过实例介绍了串行IO的时钟关系,弹性缓冲区FIFO的操作特点,以及通道绑定、链路聚合和线路翻转等重要概念。本章还介绍了PMA中常用的发送/接收均衡、PLL和终端匹配技术。

第19章和第20章重点介绍串行总线协议和操作。其中,第19章介绍了PCIe、Serial ATA、USB和雷电接口技术;第20章从10M以太网开始,按照以太网的历史发展沿革,一直介绍到最新的100G以太网。

附录A列举了作者曾经参考或引用过的资源。附录B介绍了FPGA的优点、结构、应用、主要生产厂商以及与FPGA设计流程相关的知识。附录C介绍了用于验证的测试平台(testbench)。附录D重点介绍了System Verilog断言。

希望此书能够通过大量实例清晰地解释数字系统设计中的重要概念和知识要点。此书可供学习数字系统设计和芯片设计课程的学生使用,此书可以为他们今后从事相关工作提供引导和帮助。

Kishore Mishra

Silicon Valley, USA



《电路设计精要:从基础理论到现代应用》 内容简介: 本书旨在为读者提供一套系统、深入的电路设计理论与实践指导,覆盖从最基础的模拟电路元件行为到复杂数字系统构建的各个环节。本书不仅仅是理论的堆砌,更侧重于将抽象的原理与实际的设计挑战相结合,通过丰富的案例分析,帮助读者掌握现代电路设计所必需的知识体系和工程思维。 第一部分:模拟电路基石 在数字世界飞速发展的今天,对模拟电路的深刻理解依然是任何一位优秀电子工程师不可或缺的基石。本部分将带领读者重温并深入探究构成现代电子系统的基础——模拟电路。 电阻、电容、电感: 我们将从这些基本无源元件的物理特性出发,详细阐述它们在电路中的行为,包括稳态和动态响应。重点将放在理解它们在不同电路配置下的作用,例如 RC 滤波器、RL 串并联电路的瞬态分析,以及其在储能、滤波、耦合等方面的应用。我们将讨论理想元件模型与实际元件的差异,以及寄生参数对电路性能的影响。 二极管: 作为最基础的半导体器件,二极管在整流、稳压、开关等方面的作用至关重要。本部分将详细讲解 PN 结的形成原理,不同类型二极管(如硅二极管、锗二极管、肖特基二极管、稳压管)的特性曲线,以及它们在实际电路中的应用,如半波整流、全波整流、倍压电路等。此外,还将探讨二极管的开关特性及其在逻辑门电路中的早期应用。 三极管(BJT)与场效应管(FET): 这两类主动放大器件是构建几乎所有现代电子系统的核心。我们将深入剖析 BJT 的电流控制电压特性,理解其放大原理、不同工作区域(截止、放大、饱和)以及共射、共集、共基三种基本组态的优缺点。对于 FET,我们将详细讲解 JFET 和 MOSFET 的工作原理,重点在于其电压控制电流特性,特别是 MOSFET 的栅极驱动和沟道电导率控制。我们会对比 BJT 和 FET 的特性差异,分析它们在不同应用场景下的选择依据,并讲解它们作为放大器和开关的应用。 基本放大电路: 基于上述元件,我们将构建和分析多种基本放大电路。这包括单级放大器(如共射放大器、射极跟随器、共基放大器)的电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗的计算与分析。还将讨论多级放大器(如级联放大器)的设计,以实现更高的增益或更宽的带宽。重点将放在理解反馈在放大电路中的作用,包括负反馈对增益、带宽、失真和输入输出阻抗的影响,并介绍不同类型的反馈组态。 运放(Operational Amplifier): 运算放大器是模拟集成电路的“万能砖块”。本部分将深入介绍理想运放模型及其四大特性,在此基础上,我们将分析各种基于运放的标准电路,如反相放大器、同相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器、电压跟随器等。我们还会探讨实际运放的局限性,如输入失调电压、输入偏置电流、有限的开环增益、有限的带宽、压摆率等,以及这些因素如何影响电路性能。 滤波电路: 滤波是信号处理中的重要环节,用于去除噪声或选择特定频率的信号。本部分将详细讲解低通、高通、带通、带阻等基本滤波器类型。我们将介绍有源滤波器和无源滤波器的设计方法,分析其幅频特性和相频特性,并讲解 Butterworth、Chebyshev、Bessel 等不同滤波器逼近函数的特性。 第二部分:数字系统设计原理 数字电路是现代电子系统的骨架,从简单的逻辑门到复杂的微处理器,都离不开数字电路的设计与实现。本部分将系统地介绍数字电路的基础理论与设计方法。 数字逻辑基础: 我们将从布尔代数和逻辑门(AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR)开始,建立数字逻辑的数学模型。详细讲解逻辑函数的最小化方法,包括卡诺图(Karnaugh Map)和 Quine-McCluskey 算法。还将介绍组合逻辑电路的设计流程,以及常用的组合逻辑电路模块,如编码器、译码器、多路选择器(MUX)和数据分配器(DEMUX)。 时序逻辑电路: 区别于组合逻辑,时序逻辑电路的状态会随着时间发生变化,是实现存储和序列功能的基础。本部分将深入讲解触发器(Flip-Flop)的原理,包括 SR 触发器、D 触发器、JK 触发器、T 触发器,以及它们的时钟控制和时序特性。在此基础上,我们将介绍寄存器(Register)、移位寄存器(Shift Register)和计数器(Counter)的设计与应用,包括同步计数器和异步计数器。 状态机(Finite State Machine, FSM): 状态机是设计复杂时序逻辑电路的核心模型。我们将详细介绍摩尔(Moore)型和米利(Mealy)型状态机的结构和工作原理,包括状态转移图、状态表的设计与简化。重点将放在如何将实际问题转化为状态机模型,并进行逻辑实现,例如设计简单的交通灯控制器、串行数据接收器等。 存储器结构与原理: 存储器是数字系统不可或缺的组成部分。本部分将介绍不同类型的存储器,包括随机存取存储器(RAM,包括SRAM和DRAM)、只读存储器(ROM,包括PROM、EPROM、EEPROM)和闪存(Flash Memory)。我们将深入理解它们的读写时序、存储单元结构以及在系统中的接口方式。 逻辑器件与实现技术: 了解数字逻辑的物理实现至关重要。本部分将介绍各种逻辑器件的家族,如 TTL(Transistor-Transistor Logic)和 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor),并分析它们的基本门电路结构、性能指标(如速度、功耗、抗干扰能力)和逻辑电平。还将简要介绍可编程逻辑器件(PLD),如 PLA、PAL、CPLD 和 FPGA,为后续更高级的设计打下基础。 第三部分:现代系统集成与实践 在掌握了模拟和数字电路的基础后,本部分将聚焦于如何将这些基本模块集成起来,构建功能强大的现代电子系统,并介绍实际工程中常用的设计工具和方法。 接口电路设计: 现代电子系统往往需要连接不同的模块或设备。本部分将讲解常见的接口电路设计,包括串行接口(如 UART、SPI、I2C)和并行接口的设计原理与时序要求。还将讨论信号电平转换、阻抗匹配等问题。 电源与信号完整性: 稳定可靠的电源是系统正常工作的保证。本部分将介绍各种电源管理技术,包括线性稳压器和开关稳压器的工作原理,以及纹波抑制、滤波等技术。同时,信号完整性(Signal Integrity)是高速数字系统设计的关键,我们将探讨信号反射、串扰、时序抖动等问题,以及通过 PCB 布局布线、差分信号等方法来改善信号质量。 PCB 设计基础: 印刷电路板(PCB)是实现电路连接的物理载体。本部分将介绍 PCB 设计的基本流程,包括原理图绘制、网络表生成、元件布局、布线规则、电源和地平面设计,以及信号完整性在 PCB 设计中的考量。 嵌入式系统入门: 嵌入式系统是将微处理器、存储器、外设和软件集成在一起,执行特定功能的系统。本部分将介绍嵌入式系统的基本架构,包括微控制器(MCU)和微处理器(MPU)的区别,以及常见的总线结构(如 ARM AMBA)。还将简单介绍固件(Firmware)开发和调试的基本流程。 系统级设计流程: 从概念提出到最终产品实现,需要一套严谨的设计流程。本部分将概括典型的系统级设计流程,包括需求分析、架构设计、模块划分、仿真验证、原型制作和测试。强调在整个过程中,设计权衡、可测试性和可维护性的重要性。 设计工具与仿真: 掌握现代电子设计自动化(EDA)工具是必不可少的技能。本部分将介绍常用的仿真软件(如 SPICE 类仿真器、逻辑仿真器)和综合工具,并演示如何使用这些工具来验证电路设计、进行性能分析和发现潜在问题。 总结: 《电路设计精要:从基础理论到现代应用》致力于培养读者扎实的理论基础、敏锐的工程思维和解决实际问题的能力。本书力求在模拟与数字电路之间搭建坚实的桥梁,引导读者理解它们如何协同工作,构成复杂的现代电子系统。通过理论讲解、深入分析和丰富的实例,本书将成为电路设计领域学习者和实践者的宝贵参考。

用户评价

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这本书的书名,从“Verilog”这个词开始,就立刻吸引了我。我对Verilog的掌握程度可以说是“熟练”,但总感觉在“高级”和“实例分析”这两个方面还有很大的提升空间。我一直渴望能够深入理解Verilog在复杂数字系统设计中的精髓,而不仅仅是停留在语法层面。 我希望这本书能够深入讲解Verilog在处理复杂逻辑和时序方面的技巧。例如,如何设计高性能的流水线,如何避免亚稳态,如何处理跨时钟域(CDC)问题,以及如何有效地进行时序约束和优化。我期待书中能够提供一些切实可行的方法,帮助我写出满足严格时序要求的Verilog代码。 “实例分析”这部分内容,是我最为期待的。我希望书中能够提供一些具有代表性的、涵盖不同应用领域的项目案例。比如,一个复杂的通信协议处理模块,一个高性能的DSP核,或者一个嵌入式系统的核心控制器。通过对这些实例的深入剖析,我希望能够学习到作者是如何将理论知识转化为实际的设计,以及在设计过程中是如何进行权衡和取舍的。 我希望书中能够详细讲解代码的风格、模块划分、参数化设计等方面的最佳实践。这些细节往往决定了一个项目的可维护性和可扩展性。例如,如何设计易于理解和调试的代码,如何进行有效的模块化设计,以及如何通过参数化来提高代码的复用性。 此外,我还希望书中能够触及到一些更高级的Verilog应用,比如如何利用Verilog进行验证,如何设计可综合的Verilog代码,以及如何针对FPGA和ASIC平台进行不同的设计策略。我希望能够从书中学习到一些能够提升我设计效率和代码质量的“秘诀”。 这本书的“高级”二字,让我对其内容有着更高的期待。我希望它能够涵盖一些当前数字IC设计领域的热点技术,比如低功耗设计、异步时序设计、甚至是关于如何利用Verilog进行机器学习硬件加速器的设计。 我希望通过阅读这本书,能够建立起一个更加系统和深入的Verilog设计知识体系。我希望能够从一个“会写Verilog”的工程师,成长为一个能够独立设计和优化复杂数字系统的“专家”。 这本书的语言风格我希望是清晰、准确、且富有启发性的。我希望作者能够用通俗易懂的语言来解释复杂的概念,并通过生动的实例来加深读者的理解。 总而言之,我期待《Verilog高级数字系统设计技术与实例分析》能够成为我数字IC设计道路上的一本“圣经”,它能够帮助我解决实际问题,提升设计能力,并在职业生涯中取得更大的成就。

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这本书的书名《Verilog高级数字系统设计技术与实例分析》,像一块磁石一样吸引着我。我一直在数字IC设计领域深耕,对Verilog的掌握可以说是炉火纯青,但总感觉在“高级”和“实例分析”这两个方面还有很大的提升空间。我渴望能够从这本书中获得更深层次的理解和更实用的设计经验。 我非常关注书中关于“技术”的阐述。我希望它能深入讲解Verilog在实际工程应用中的一些高级技巧,例如如何编写更易于综合的代码,如何进行有效的时序约束和优化,以及如何处理复杂的时钟域交叉问题。我希望能从书中获得一些“干货”,让我的Verilog代码更加高效、稳定。 “实例分析”是我最期待的部分。我希望书中能够提供一些具有代表性的、涵盖不同应用场景的项目案例。例如,一个高性能的通信接口模块,一个复杂的控制逻辑,或者一个嵌入式系统的关键部分。我希望通过对这些实例的深入剖析,能够学习到作者是如何从整体上进行设计,如何进行模块划分,以及如何在代码实现过程中解决遇到的具体问题。 我希望书中能够详细讲解代码风格和设计模式。一个良好的代码风格能够大大提高代码的可读性和可维护性,尤其是在团队协作的项目中。我希望书中能够分享一些业界公认的最佳实践,帮助我写出更专业、更规范的Verilog代码。 我还对书中关于“高级”技术的内容充满期待。例如,关于低功耗设计、异步时序设计、或者是面向特定应用(如FPGA上的高性能IP核)的Verilog设计技巧。如果书中能提供一些关于如何利用Verilog来实现这些高级功能的指导,那将非常有价值。 我希望通过阅读这本书,能够建立起一个更加系统和深入的Verilog设计知识体系。我希望能够从一个“会写Verilog”的工程师,成长为一个能够独立设计和优化复杂数字系统的“专家”。 我也希望能从书中学习到如何进行有效的验证。这不仅仅是编写testbench,更重要的是如何设计出全面的测试策略,以及如何利用仿真结果来快速定位和解决问题。我希望书中能提供一些关于高级验证方法的指导。 我希望这本书能够帮助我建立起一种“工程思维”,不仅仅关注代码的功能正确性,更要关注代码的效率、可维护性、以及它在整个系统中的表现。 总而言之,我期待《Verilog高级数字系统设计技术与实例分析》能够成为一本真正能够指导我进行高级Verilog设计的“实践手册”,它能帮助我将理论知识转化为实际能力,并在职业生涯中不断成长。

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这本书的书名,首先就让我眼前一亮:《Verilog高级数字系统设计技术与实例分析》。这正是我一直在寻找的,一本能够带领我从Verilog的“基础”迈向“高级”的指南。我自认为已经掌握了Verilog的基本语法,并且能够完成一些简单的设计,但总感觉在处理复杂的数字系统时,缺少一种系统性的思维和解决疑难问题的能力。 我非常期待书中关于“技术”的深度讲解。我希望它能提供一些关于Verilog的高级应用技巧,比如如何进行高效的时序约束和优化,如何设计可综合且性能优越的代码,以及如何处理复杂的时钟域交叉问题。我希望通过学习这些技术,能够极大地提升我的设计水平和代码质量。 “实例分析”部分,更是我翘首以盼的。我希望书中能够提供一些真实的项目案例,并且能够详细地展示整个设计过程。从需求分析、架构设计、模块划分,到Verilog代码的编写、仿真验证,再到性能优化。我希望通过这些案例,能够学习到作者是如何将理论知识转化为实际的设计,以及在面对复杂问题时是如何进行权衡和取舍的。 我非常看重书中关于代码风格和设计模式的内容。一个良好的代码风格能够大大提高代码的可读性和可维护性,尤其是在团队协作的项目中。我希望书中能够分享一些业界公认的最佳实践,帮助我写出更专业、更规范的Verilog代码。 此外,我对书中关于“高级”技术的内容也充满好奇。例如,关于低功耗设计、异步时序设计、或者是面向特定应用(如FPGA上的高性能IP核)的Verilog设计技巧。如果书中能提供一些关于如何利用Verilog来实现这些高级功能的指导,那将非常有价值。 我希望通过阅读这本书,能够建立起一个更加系统和深入的Verilog设计知识体系。我希望能够从一个“会写Verilog”的工程师,成长为一个能够独立设计和优化复杂数字系统的“专家”。 我也希望能从书中学习到如何进行有效的验证。这不仅仅是编写testbench,更重要的是如何设计出全面的测试策略,以及如何利用仿真结果来快速定位和解决问题。我希望书中能提供一些关于高级验证方法的指导。 我希望这本书能够帮助我建立起一种“工程思维”,不仅仅关注代码的功能正确性,更要关注代码的效率、可维护性、以及它在整个系统中的表现。 总而言之,我期待《Verilog高级数字系统设计技术与实例分析》能够成为一本真正能够指导我进行高级Verilog设计的“实践手册”,它能帮助我将理论知识转化为实际能力,并在职业生涯中不断成长。

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这本书的书名叫做《Verilog高级数字系统设计技术与实例分析》,光是这个名字就已经勾起了我极大的兴趣。我一直在数字IC设计领域摸索,虽然掌握了一些基础的Verilog语法和常用的设计模式,但总感觉在更深层次的理解和实际应用上有所欠缺。尤其是在处理一些复杂系统,比如高性能处理器的流水线设计、嵌入式系统的接口集成、甚至是FPGA上的高级IP核实现时,常常会遇到瓶颈。 我渴望能够深入了解Verilog在实际项目中的高级应用,而不仅仅是停留在理论层面。例如,关于时序约束的细致调优,如何写出最高效、最易于综合的代码,如何有效地进行代码仿真和形式验证,以及如何针对不同的工艺库和目标平台(ASIC vs. FPGA)进行差异化的设计策略,这些都是我非常想从书中获得的知识。 这本书的书名似乎暗示了它不仅仅会讲解技术,还会结合实例进行分析,这一点尤为重要。我深信,再好的理论知识,如果不能与实际项目相结合,都难以转化为真正的能力。我希望书中能够提供一些具有代表性的、涵盖不同复杂度的项目案例,例如一个简单的RISC-V处理器核的Verilog实现,或者一个高性能DMA控制器的设计,甚至是某个主流FPGA开发板上的具体应用实例。 通过对这些实例的深入剖析,我希望能够学习到作者是如何一步步地从需求分析出发,进行顶层设计,细分模块,编写Verilog代码,然后进行严格的仿真验证,最终实现性能和功耗的优化。我尤其期待看到书中在代码风格、命名规范、模块划分、参数化设计等方面的最佳实践,这些细节往往决定了一个项目能否顺利推进和维护。 此外,这本书的“高级”二字,也让我对其内容有更高的期待。我希望它能够触及到Verilog设计中的一些前沿技术和挑战,比如低功耗设计、异步时序设计、混合信号集成、甚至是针对特定应用领域(如通信、人工智能)的Verilog设计技巧。如果书中能够涉及一些验证方法学的先进理念,例如UVM(Universal Verification Methodology)在Verilog项目中的应用,那将是锦上添花。 我希望这本书能够成为我数字IC设计道路上的一个重要里程碑,帮助我从一个“会写Verilog”的工程师,成长为一个能够独立设计和实现复杂数字系统的“高手”。通过深入学习这本书的内容,我希望能够建立起更扎实的理论基础,掌握更先进的设计思想,提高代码质量和设计效率,从而在未来的工作中能够游刃有余地应对各种挑战。 这本书的书名给我一种感觉,它不仅仅是一本技术手册,更像是一本经验的总结和智慧的传承。Verilog作为数字IC设计的基石,其重要性不言而喻,但如何在实际工程中将其发挥到极致,却需要大量的实践经验和深入的思考。我非常期待这本书能够将这些宝贵的经验凝练出来,以一种清晰易懂的方式呈现给我。 我希望书中能够详细阐述如何将Verilog代码映射到实际的硬件结构,特别是对于FPGA而言,理解综合器的工作原理和综合后的网表结构对于优化设计至关重要。例如,如何避免综合器生成不可综合的代码,如何通过合理的代码结构引导综合器生成高效的逻辑,以及如何解读综合报告和时序报告,这些都是我非常希望从书中获得的实践指导。 这本书的“实例分析”部分,我更是充满期待。我希望能够看到不仅仅是简单的代码片段,而是完整的、可运行的、甚至是经过实际验证的模块。通过对这些实例的深入研究,我希望能够理解作者是如何在复杂的设计环境中做出权衡和选择的,例如在性能、面积、功耗和设计周期之间找到最佳的平衡点。 总而言之,我希望《Verilog高级数字系统设计技术与实例分析》能够成为一本真正能够提升我数字IC设计能力的“宝典”,它能够在我迷茫时指引方向,在我遇到难题时提供解决方案,在我取得进步时给予鼓励。我期待着这本书能够带我进入一个更广阔的Verilog设计天地,让我能够更自信、更从容地面对数字世界中的一切挑战。

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这本书的书名《Verilog高级数字系统设计技术与实例分析》,犹如一颗定心丸,让我看到了解决我在数字IC设计领域所面临的困境的希望。我一直觉得自己在Verilog的掌握上还不够深入,尤其是在处理大型、复杂项目时,常常会感到力不从心。 我极其渴望了解书中关于“技术”的深度讲解。我希望它能提供一些关于Verilog的高级应用技巧,比如如何进行高效的时序约束和优化,如何设计可综合且性能优越的代码,以及如何处理复杂的时钟域交叉问题。我希望通过学习这些技术,能够极大地提升我的设计水平和代码质量。 “实例分析”部分,是我最看重的。我希望书中能够提供一些真实的项目案例,并且能够详细地展示整个设计过程。从需求分析、架构设计、模块划分,到Verilog代码的编写、仿真验证,再到性能优化。我希望通过这些案例,能够学习到作者是如何将理论知识转化为实际的设计,以及在面对复杂问题时是如何进行权衡和取舍的。 我非常看重书中关于代码风格和设计模式的内容。一个良好的代码风格能够大大提高代码的可读性和可维护性,尤其是在团队协作的项目中。我希望书中能够分享一些业界公认的最佳实践,帮助我写出更专业、更规范的Verilog代码。 此外,我对书中关于“高级”技术的内容也充满好奇。例如,关于低功耗设计、异步时序设计、或者是面向特定应用(如FPGA上的高性能IP核)的Verilog设计技巧。如果书中能提供一些关于如何利用Verilog来实现这些高级功能的指导,那将非常有价值。 我希望通过阅读这本书,能够建立起一个更加系统和深入的Verilog设计知识体系。我希望能够从一个“会写Verilog”的工程师,成长为一个能够独立设计和优化复杂数字系统的“专家”。 我也希望能从书中学习到如何进行有效的验证。这不仅仅是编写testbench,更重要的是如何设计出全面的测试策略,以及如何利用仿真结果来快速定位和解决问题。我希望书中能提供一些关于高级验证方法的指导。 我希望这本书能够帮助我建立起一种“工程思维”,不仅仅关注代码的功能正确性,更要关注代码的效率、可维护性、以及它在整个系统中的表现。 总而言之,我期待《Verilog高级数字系统设计技术与实例分析》能够成为一本真正能够指导我进行高级Verilog设计的“实践手册”,它能帮助我将理论知识转化为实际能力,并在职业生涯中不断成长。

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这本书的名字《Verilog高级数字系统设计技术与实例分析》给我一种感觉,它不仅仅是教我写Verilog,更是教我如何“思考”Verilog,如何用Verilog来解决实际工程中的复杂问题。我一直在寻找一本能够帮助我从“代码实现者”转变为“系统设计者”的书籍,而这本书似乎正是朝着这个方向。 我非常关注书中关于“技术”的部分,特别是那些能够提升设计效率和代码质量的“高级”技术。例如,如何编写更易于综合的代码,如何有效地利用FPGA或ASIC的特定资源,以及如何进行代码的参数化和可配置性设计。我希望书中能够提供一些关于如何编写“智能”Verilog代码的指导,使其能够适应不同的设计需求和目标平台。 对于“实例分析”,我有着极高的期待。我希望这些实例能够是真实世界中遇到的典型问题,并且作者能够详细地展示解决这些问题的过程。例如,如何设计一个高性能的通信接口,如何实现一个复杂的控制逻辑,或者如何优化一个对功耗和面积要求极高的模块。通过这些实例,我希望能够学习到作者是如何进行需求分析、架构设计、代码实现、仿真验证以及最终优化的。 我希望书中能够深入讲解如何进行有效的仿真和验证。这不仅仅是写一些testbench,更重要的是如何设计出能够全面覆盖各种场景和边界条件的测试用例,以及如何利用仿真结果来快速定位和解决问题。如果书中能够涉及一些更高级的验证方法学,例如约束随机仿真,那将是极大的惊喜。 此外,我对书中关于“数字系统设计”的整体性有着很高的关注。Verilog只是实现数字系统的一个工具,但最终的目标是构建一个稳定、高效、可扩展的数字系统。我希望书中能够展示如何将Verilog设计与其他系统组件(如软件、嵌入式系统)进行集成,以及如何从系统层面来考虑设计的优劣。 我还对书中是否会涉及一些关于模块复用和IP核设计的内容有所期待。在大型项目中,如何有效地管理和复用代码,以及如何设计可配置的IP核,是提高开发效率和降低项目风险的关键。我希望书中能够提供一些关于这方面的实践经验和指导。 对于“高级”技术,我希望书中能够触及到一些当前业界比较关注的领域,例如低功耗设计、异步时序设计、甚至是一些面向特定应用(如AI、通信)的Verilog设计技巧。如果书中能够提供一些关于如何优化代码以适应这些高级需求的方法,那将非常有价值。 我希望这本书能够帮助我建立起一种“工程思维”,不仅仅是关注代码的正确性,更要关注代码的效率、可维护性、以及它在整个系统中的表现。通过学习书中的技术和实例,我希望能够提升自己的问题解决能力,成为一个更全面的数字IC设计工程师。 我期待这本书能够成为我职业生涯中一个重要的学习资源,它能够帮助我不断进步,迎接数字IC设计领域不断变化的新挑战。

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这本书的书名,让我立刻联想到我在数字IC设计领域摸索过程中遇到的许多“瓶颈”。我自认为对Verilog语法已经掌握得相当不错,但每当面对复杂的项目时,总会感到力不从心,不知道如何下手,或者写出的代码效率不高,难以优化。《Verilog高级数字系统设计技术与实例分析》这个名字,似乎预示着它能为我指明方向。 我尤其关注书中关于“技术”的阐述。我希望它能够深入讲解Verilog在实际工程应用中的一些高级技巧,例如如何编写更易于综合的代码,如何进行有效的时序约束和优化,以及如何处理复杂的时钟域交叉问题。我希望能从书中获得一些“秘籍”,让我的Verilog代码更加高效、稳定。 “实例分析”是我最期待的部分。我希望书中能够提供一些具有代表性的、涵盖不同应用场景的项目案例。例如,一个高性能的通信接口模块,一个复杂的控制逻辑,或者一个嵌入式系统的关键部分。我希望通过对这些实例的深入剖析,能够学习到作者是如何从整体上进行设计,如何进行模块划分,以及如何在代码实现过程中解决遇到的具体问题。 我希望书中能够详细讲解代码风格和设计模式。一个良好的代码风格能够大大提高代码的可读性和可维护性,尤其是在团队协作的项目中。我希望书中能够分享一些业界公认的最佳实践,帮助我写出更专业、更规范的Verilog代码。 我还对书中关于“高级”技术的内容充满期待。例如,关于低功耗设计、异步时序设计、或者是面向特定应用(如FPGA上的高性能IP核)的Verilog设计技巧。如果书中能提供一些关于如何利用Verilog来实现这些高级功能的指导,那将非常有价值。 我希望通过阅读这本书,能够建立起一个更加系统和深入的Verilog设计知识体系。我希望能够从一个“会写Verilog”的工程师,成长为一个能够独立设计和优化复杂数字系统的“专家”。 我也希望能从书中学习到如何进行有效的验证。这不仅仅是编写testbench,更重要的是如何设计出全面的测试策略,以及如何利用仿真结果来快速定位和解决问题。我希望书中能提供一些关于高级验证方法的指导。 我希望这本书能够帮助我建立起一种“工程思维”,不仅仅关注代码的功能正确性,更要关注代码的效率、可维护性、以及它在整个系统中的表现。 总而言之,我期待《Verilog高级数字系统设计技术与实例分析》能够成为一本真正能够指导我进行高级Verilog设计的“实践手册”,它能帮助我将理论知识转化为实际能力,并在职业生涯中不断成长。

评分

这本书的封面设计给我一种很专业、很厚重的感觉,这让我对内容充满了期待。我一直觉得,掌握Verilog不仅仅是学会写代码,更重要的是理解其背后的设计哲学和工程实践。我渴望从这本书中找到答案,特别是关于如何设计出“优雅”的代码——那种既能满足功能需求,又易于阅读、理解、调试和维护的代码。 我特别关注书中关于时序分析和优化的内容。在高速数字电路设计中,时序是决定成败的关键。我希望这本书能够深入讲解静态时序分析(STA)的基本原理,以及如何通过代码优化、约束设置、甚至物理实现层面的调整来满足严格的时序要求。例如,如何处理亚稳态问题,如何设计跨时钟域(CDC)电路,如何有效地使用时序报告来定位和解决时序违例,这些都是我非常想学习的。 而且,我希望这本书不仅仅停留在Verilog语言本身,而是能够更广泛地讨论数字系统设计的整个流程。从需求规格的理解,到架构设计,再到具体的模块实现和验证,每一个环节都至关重要。我希望书中能够展示作者是如何将Verilog融入整个设计流程,并与其他EDA工具(如综合工具、仿真工具、形式验证工具)协同工作的。 我还对书中关于“高级”技术的解读非常感兴趣。例如,在FPGA设计领域,除了基本的逻辑实现,还有很多高级特性需要掌握,比如DSP块、BRAM的有效利用,各种高速接口(如PCIe、DDR)的设计,以及如何进行IP核的定制和集成。我希望这本书能够提供一些在这方面的实践经验和技巧。 对于ASIC设计,书中是否会涉及一些低功耗设计技术(如时钟门控、电源门控)、以及一些特定的工艺库特性?这些信息对于理解ASIC的设计和制造过程将非常有帮助。我对书中关于如何将Verilog代码映射到具体的ASIC门级网表,以及如何进行功耗和面积的优化非常好奇。 书名中的“实例分析”更是让我充满期待。我希望这些实例能够涵盖不同难度和应用场景,例如一个嵌入式系统的核心控制器,或者一个数据采集模块,甚至是某个高性能计算单元的Verilog实现。通过对这些实例的深入剖析,我希望能够学习到作者是如何一步步地解决实际问题,以及在设计过程中做出的权衡和选择。 我希望这本书能够提供一些关于代码复用和模块化设计的最佳实践。在一个大型项目中,良好的模块划分和清晰的接口定义可以极大地提高开发效率和代码的可维护性。我希望书中能够分享一些关于如何设计可重用IP核的经验,以及如何有效地进行模块之间的通信和同步。 我还对书中关于形式验证的部分有所期待。虽然仿真可以验证大部分功能,但对于一些关键路径和复杂逻辑,形式验证是必不可少的。我希望书中能够介绍一些基本的形式验证概念,以及如何在Verilog设计中使用一些简单的形式验证技术来提高设计的可靠性。 总而言之,我希望这本书能够成为我学习Verilog和数字系统设计的“百科全书”,它能够帮助我建立起系统性的知识体系,掌握扎实的设计技能,并在实践中不断提升自己。我期待这本书能够为我打开通往更高级数字设计领域的大门。

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