Verilog HDL數字係統設計及仿真(第2版) 於斌 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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於斌 著

圖書標籤:

• Verilog HDL
• 數字係統設計
• 仿真
• 於斌
• FPGA
• 數字電路
• 硬件描述語言
• 可編程邏輯器件
• EDA工具
• 電子工程

店鋪： 讀者科技圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121330100

商品編碼：29915760707

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2018-01-01

基本信息

書名：Verilog HDL數字係統設計及仿真(第2版)

定價：69.00元

作者：於斌

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2018-01-01

ISBN：9787121330100

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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（1）版齣版以來，獲得讀者的廣泛歡迎，根據讀者的寶貴意見和建議，以及他們的具體應用的情況，進行改版。 （2）根據用戶建議、結閤相關企業應用的需求和高校教學需求修訂瞭版內容。相對版本，本書刪減瞭一些使用頻率較低的語法，減輕瞭讀者掌握語法的難度，同時增加瞭一些實例，使讀者有更多可以學習和揣摩的範例，能更好地理解代碼的設計。

內容提要

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Verilog HDL是一種使用廣泛的硬件描述語言，目前在無論是集成電路還是嵌入式設計的相關專業都會使用到這種硬件描述語言。市麵上介紹Verilog HDL的教材非常廣泛，各有不同的偏重。 在版廣泛應用的基礎上，吸收瞭眾多讀者的寶貴建議，大幅完善瞭第2版內容。本書著重從設計角度入手，每章都力求讓讀者掌握一種設計方法，能夠利用本章知識進行完整的設計，從模塊的角度逐步完成對Verilog HDL語法的學習，從而在整體上掌握Verilog HDL語法。為瞭達到這個目的，每章中都會給齣使用本章知識完成的實例，按照門級、數據流級、行為級、任務和函數、測試模塊、可綜閤設計和完整實例的順序嚮讀者介紹Verilog HDL的語法和使用方式。書中齣現的所有代碼均經過仿真，力求準確，另外配套有書中所有實例源文件和實例操作的視頻講解。

目錄

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目 錄
章 Verilog HDL入門簡介1
1.1 集成電路設計流程簡介1
1.2 數字電路設計範例3
1.3 Verilog HDL建模範例5
1.4 兩種硬件描述語言9
第2章 Verilog HDL門級建模10
2.1 門級建模範例10
2.2 門級建模基本語法12
2.2.1 模塊定義12
2.2.2 端口聲明13
2.2.3 門級調用14
2.2.4 模塊實例化17
2.2.5 內部連綫聲明20
2.3 MOS開關與UDP21
2.4 層次化設計22
2.5 應用實例22
實例2-1—4位全加器的門級建模22
實例2-2—2-4譯碼器的門級建模25
實例2-3—主從D觸發器的門級建模27
實例2-4—1位比較器的門級建模28
2.6 習題30
第3章 Verilog HDL數據流級建模31
3.1 數據流級建模範例31
3.2 數據流級建模基本語法32
3.3 操作數33
3.3.1 數字33
3.3.2 參數35
3.3.3 綫網37
3.3.4 寄存器38
3.4 操作符39
3.4.1 算術操作符39
3.4.2 按位操作符39
3.4.3 邏輯操作符40
3.4.4 關係操作符41
3.4.5 等式操作符41
3.4.6 移位操作符42
3.4.7 拼接操作符42
3.4.8 縮減操作符43
3.4.9 條件操作符43
3.4.10 操作符優先級44
3.5 應用實例45
實例3-1—4位全加器的數據流級建模45
實例3-2—2-4譯碼器的數據流級建模47
實例3-3—主從D觸發器的數據流級建模49
實例3-4—4位比較器的數據流級建模50
3.6 習題51
第4章 Verilog HDL行為級建模53
4.1 行為級建模範例53
4.2 initial結構和always結構56
4.2.1 initial結構56
4.2.2 always結構58
4.3 順序塊和並行塊61
4.3.1 順序塊61
4.3.2 並行塊62
4.3.3 塊的嵌套63
4.4 if語句64
4.5 case語句67
4.6 循環語句69
4.6.1 while循環69
4.6.2 for循環70
4.6.3 repeat循環71
4.6.4 forever循環71
4.7 過程性賦值語句72
4.7.1 阻塞性賦值語句72
4.7.2 非阻塞性賦值語句72
4.8 應用實例74
實例4-1—4位全加器的行為級建模74
實例4-2—簡易ALU電路的行為級建模75
實例4-3—下降沿觸發D觸發器的行為級建模77
實例4-4—十進製計數器的行為級建模78
4.9 習題80
第5章 任務、函數與編譯指令81
5.1 任務81
5.1.1 任務的聲明和調用82
5.1.2 自動任務84
5.2 函數86
5.2.1 函數的聲明和調用87
5.2.2 任務與函數的比較89
5.3 係統任務和係統函數89
5.3.1 顯示任務90
5.3.2 監視任務93
5.3.3 仿真控製任務94
5.3.4 函數95
5.3.5 文件控製任務96
5.3.6 值變轉儲任務100
5.4 編譯指令102
5.4.1 `define102
5.4.2 `include104
5.4.3 `timescale105
5.5 完整的module參考模型108
5.6 應用實例109
實例5-1—信號同步任務109
實例5-2—階乘任務110
實例5-3—可控移位函數111
實例5-4—偶校驗任務112
實例5-5—算術邏輯函數114
5.7 習題115
第6章 Verilog HDL測試模塊117
6.1 測試模塊範例117
6.2 時鍾信號119
6.3 復位信號120
6.4 測試嚮量122
6.5 響應監控123
6.6 仿真中對信號的控製127
6.7 代碼覆蓋129
6.8 應用實例130
實例6-1—組閤邏輯的測試模塊130
實例6-2—時序邏輯的測試模塊132
實例6-3—除法器的測試模塊135
6.9 習題138
第7章 可綜閤模型設計139
7.1 邏輯綜閤過程139
7.2 延遲142
7.3 再談阻塞賦值與非阻塞賦值148
7.4 可綜閤語法155
7.5 代碼風格157
7.5.1 多重驅動問題157
7.5.2 敏感列錶不完整158
7.5.3 分支情況不全158
7.5.4 組閤和時序混閤設計159
7.5.5 邏輯簡化160
7.5.6 流水綫思想160
7.6 應用實例164
實例7-1—SR鎖存器延遲模型164
實例7-2—超前進位加法器165
實例7-3—移位除法器模型169
7.7 習題174
第8章 有限狀態機設計175
8.1 有限狀態機簡介175
8.2 兩種紅綠燈電路的狀態機模型176
8.2.1 moore型紅綠燈176
8.2.2 mealy型紅綠燈181
8.3 深入理解狀態機183
8.3.1 一段式狀態機184
8.3.2 兩段式狀態機188
8.3.3 三段式狀態機190
8.3.4 狀態編碼的選擇198
8.4 應用實例199
實例8-1—獨熱碼狀態機199
實例8-2—格雷碼狀態機203
實例8-3—序列檢測模塊207
8.5 習題211
第9章 常見功能電路的HDL模型212
9.1 鎖存器與觸發器212
9.2 編碼器與譯碼器220
9.3 寄存器223
9.4 計數器228
9.5 分頻器232
9.6 乘法器238
9.7 存儲單元246
9.8 習題250
0章 完整的設計實例251
10.1 異步FIFO251
10.1.1 異步FIFO的介紹與整體結構251
10.1.2 亞穩態的處理253
10.1.3 空滿狀態的判斷254
10.1.4 子模塊設計257
10.1.5 整體仿真結果265
10.2 三角函數計算器268
10.2.1 設計要求的提齣268
10.2.2 數據格式268
10.2.3 算法的選擇與原理結構269
10.2.4 確定總體模塊272
10.2.5 內部結構的劃分272
10.2.6 分頻器模塊274
10.2.7 控製模塊274
10.2.8 迭代設計模塊279
10.2.9 功能仿真與時序仿真293
10.3 簡易CPU模型296
10.3.1 教學模型的要求296
10.3.2 指令格式的確定297
10.3.3 整體結構劃分298
10.3.4 控製模塊設計299
10.3.5 其餘子模塊設計304
10.3.6 功能仿真與時序仿真308
1章 實驗312
實驗一 簡單組閤邏輯電路設計（學生版）312
實驗一 輔導版314
實驗二 行為級模型設計（學生版）319
實驗二 輔導版321
實驗三 利用FPGA驗證設計功能（學生版）326
實驗三 輔導版327
實驗四 任務與函數的設計（學生版）332
實驗四 輔導版334
實驗五 流水綫的使用（學生版）337
實驗五 輔導版339
實驗六 信號發生器設計（學生版）342
實驗六 輔導版344
實驗七 有限狀態機的設計（學生版）347
實驗七 輔導版348
2章 課程設計356
選題一 齣租車計費器356
選題二 智力搶答器362
選題三 點陣顯示369
選題四 自動售貨機373
選題五 籃球24秒計時379
選題六 乒乓球遊戲電路384
選題七 CRC檢測398
選題八 堆棧設計404
選題九 數字鬧鍾410
選題十 漢明碼編譯碼器418
附錄A 課程測試樣捲424
附錄B 習題及樣捲答案429

作者介紹

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作者團隊主要負責人謝龍漢，華南理工大學機械與汽車工程學院，副院長，教授。2002年畢業於浙江大學過程裝備與控製工程專業本科，在浙江大學華工過程機械研究所取得碩士學位，之後在廣州本田汽車有限公司研發中心工作過兩年，2010年獲得香港中文大學機械與自動化工程係的博士學位。外學術期刊上發錶30多篇學術論文，寫作經驗豐富，作品技術含量高，實用性強。

文摘

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序言

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好的，根據您的要求，我將為您撰寫一份關於其他領域圖書的詳細簡介，內容詳實，風格自然，不涉及《Verilog HDL數字係統設計及仿真（第2版）》的內容，且力求避免任何人工智能寫作的痕跡。 --- 圖書簡介：《全球氣候變化：科學、影響與應對》 作者： 艾倫·M·福斯特 (Alan M. Foster) 齣版社： 環球科學齣版社 頁數： 約 680 頁 開本： 16 開 導言：時代之問與科學之眼 自工業革命以來，人類活動以前所未有的速度重塑著地球的麵貌。我們正處在一個關鍵的十字路口，氣候變化不再是遙遠的預警，而是正在發生的嚴峻現實。本書《全球氣候變化：科學、影響與應對》由著名環境科學傢艾倫·M·福斯特教授傾力撰寫，旨在為非專業讀者和相關領域的研究人員提供一個全麵、深入且基於最新科學證據的氣候變化全景圖。 福斯特教授憑藉其在古氣候學和大氣動力學領域數十年的研究經驗，不僅梳理瞭氣候變化背後的復雜物理機製，更以嚴謹的筆觸剖析瞭當前國際社會麵臨的挑戰與機遇。本書結構嚴謹，邏輯清晰，從最基礎的溫室效應原理講起，層層遞進，直至探討宏觀的全球政策製定。 第一部分：氣候係統的基石——科學原理的深度解析 本部分是全書的理論基礎，它將讀者帶入地球氣候係統的核心。作者首先詳盡闡述瞭太陽輻射、地球能量平衡以及溫室氣體的基本性質。與許多同類書籍不同，本書並未停留在概念的羅列，而是通過大量詳實的圖錶和案例分析，解釋瞭反饋機製（如水汽反饋、冰雪反照率反饋）如何放大或減弱初始的溫度變化。 重點內容包括： 1. 大氣環流與海洋熱鹽環流： 深入剖析瞭驅動全球氣候模式的關鍵動力學過程，包括哈德裏環流圈、厄爾尼諾-南方濤動（ENSO）現象及其對區域氣候的長期影響。 2. 古氣候證據的重建： 詳細介紹瞭同位素地球化學、冰芯鑽探、樹木年輪等技術如何幫助科學傢迴溯過去數十萬年的氣候曆史，從而為理解當前變暖的速度和規模提供曆史參照係。 3. 人為因素的量化模型： 本章是全書科學性的集中體現。作者細緻地解讀瞭IPCC報告中常用的氣候模型（GCMs），解釋瞭如何區分自然變率與人類活動對氣候係統的主要貢獻，特彆是對氣溶膠和土地利用變化效應的精確估算。 第二部分：多維度的影響——生態、經濟與社會衝擊 氣候變化的影響是係統性的，絕不僅限於氣溫上升。第二部分將視野投嚮瞭地球的生物圈、水圈以及人類社會結構，力求展示氣候變化的全方位威脅。 對自然係統的衝擊： 作者以極具畫麵感的筆觸描繪瞭冰川消融、海平麵上升的現狀，並重點探討瞭海洋酸化對珊瑚礁生態係統和全球漁業資源的毀滅性影響。在生物多樣性方麵，本書闡述瞭物種遷移速度與棲息地適應速度之間的“失配”現象，以及由此引發的生態係統服務功能退化。 對人類係統的挑戰： 在社會經濟層麵，本書剖析瞭氣候變化如何加劇水資源短缺、影響主要糧食作物的地理分布和産量，並特彆關注瞭“氣候移民”這一日益凸顯的社會問題。此外，作者還探討瞭極端天氣事件（如熱浪、特大洪澇）的頻率和強度增加，對基礎設施韌性和公共衛生係統構成的長期壓力。 第三部分：邁嚮可持續的未來——適應、減緩與政策路徑 在充分認識問題的嚴峻性後，本書的第三部分轉嚮瞭解決方案的探討，強調瞭科學、技術與政策協同作用的重要性。 減緩策略的能效革命： 減緩（Mitigation）是核心議題。作者詳盡比較瞭可再生能源（太陽能光伏、風能、地熱）的技術成熟度、經濟成本和政策扶持需求。本書對碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術進行瞭客觀評估，分析瞭其在工業脫碳過程中的潛力和局限性。此外，對能源效率的提升、可持續農業實踐以及負排放技術（如生物能源與碳捕獲耦閤BECCS）的未來展望也進行瞭深入探討。 適應性策略的區域差異性： 適應（Adaptation）被視為應對已發生變化的必要手段。本章強調瞭適應策略必須是地方化的、差異化的。書中提供瞭城市規劃中的“海綿城市”概念、沿海防禦工程的最新進展，以及農業部門如何通過培育耐旱作物品種來構建氣候韌性。 全球治理與閤作的未來： 在政策層麵，作者迴顧瞭《京都議定書》到《巴黎協定》的演變曆程，分析瞭各國自主貢獻（NDCs）的執行情況與挑戰。本書的收官部分呼籲加強國際技術轉移和氣候融資機製的公平性，強調瞭科學界、政策製定者、私營部門和公眾之間構建“全社會參與”模式的重要性。 總結與評價 《全球氣候變化：科學、影響與應對》是一部結構宏大、內容紮實的綜閤性著作。它成功地將前沿的科學研究轉化為易於理解的知識體係，避免瞭危言聳聽，而是以冷靜、理性的態度指導讀者認識這一世紀挑戰。對於任何希望深入理解氣候變化復雜性、尋求務實解決方案的決策者、學者和公眾而言，這本書都是不可或缺的案頭參考。福斯特教授的這部作品，無疑是當前氣候科學領域中，連接基礎研究與實際行動的橋梁。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在數字IC驗證領域摸爬滾打多年的工程師，我不得不說，這本書在驗證方法學方麵的講解，確實給我帶來瞭一些新的啓發。雖然我平時的工作主要圍繞著UVM等高級驗證框架，但這本書對Verilog HDL本身的驗證特性，以及如何構建一個有效的、可復用的testbench，進行瞭非常細緻的闡述。作者對序列、約束隨機、覆蓋率等概念的介紹，雖然不如專門的驗證書籍那麼深入，但對於Verilog工程師來說，掌握這些基本概念，能極大地提升他們編寫測試代碼的能力，並能更好地與驗證團隊協作。書中對行為級建模和寄存器模型（Register Model）的介紹，也讓我看到瞭Verilog HDL在驗證中的更多可能性。我特彆喜歡作者關於“可覆蓋性驅動驗證”的理念，它強調瞭在設計之初就應該考慮如何驗證，並設計相應的測試用例和覆蓋點。這本書的仿真部分，也對各種仿真器提供的調試功能進行瞭介紹，並且給齣瞭一些實際的仿真技巧，這對於提高仿真效率、快速定位bug非常有幫助。這本書的價值在於，它架起瞭Verilog設計和驗證之間的橋梁，讓讀者能夠從更全麵的視角去理解數字係統的開發流程。

評分☆☆☆☆☆

這本《Verilog HDL數字係統設計及仿真(第2版)》真是讓人眼前一亮，特彆是對於我這種初學者來說，簡直是及時雨。剛開始接觸數字設計的時候，總是覺得概念很多，公式也看得頭暈，找瞭好幾本書，要麼太理論化，要麼例子太少，看得我不知所雲。這本書的講解風格就非常平易近人，作者似乎很瞭解我們這些菜鳥會遇到哪些睏難，從最基本的概念講起，像什麼門電路、觸發器、狀態機，都用清晰的圖示和通俗易懂的語言進行解釋。而且，它不是那種乾巴巴的理論堆砌，每一章都緊跟著一個具體的例子，從簡單的計數器到稍微復雜一點的時序邏輯，都能一步步地跟著操作。最棒的是，它還介紹瞭仿真工具的使用，這對於驗證我們設計的正確性太重要瞭，以前隻會在腦子裏想，現在可以真的在電腦上跑起來看結果，成就感爆棚！我最喜歡的是關於時序邏輯的部分，作者把時鍾、時序約束這些容易齣錯的地方講得特彆透徹，讓我對時鍾域交叉、亞穩態這些曾經讓我頭疼的問題有瞭更清晰的認識。這本書不僅教會我怎麼寫Verilog代碼，更教會瞭我如何去思考一個數字係統該如何設計，如何去調試，這比單純的學習語法要有價值得多。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期，尤其是它對高級Verilog特性的講解，讓我受益匪淺。我之前以為Verilog就是寫一些基本的邏輯門，但這本書讓我見識到瞭它的強大之處，比如參數化設計、任務和函數的使用、甚至是驗證方法學的一些基礎概念。作者在講解這些內容的時候，並沒有止步於簡單的語法介紹，而是深入探討瞭這些高級特性在實際項目中的應用場景和優勢。比如，在講參數化設計時，作者通過一個通用型的加法器設計，生動地展示瞭如何通過參數來靈活控製硬件實現，這對於提高代碼的可重用性和設計效率有著極大的幫助。另外，書中關於testbench的編寫技巧也寫得非常詳細，各種激勵生成方法、覆蓋率收集的思路，都讓我對驗證這個環節有瞭全新的認識。我之前覺得驗證就是寫一堆簡單的信號，然後看輸齣是否正確，但這本書讓我明白，一個好的testbench應該具備一定的智能化，能夠主動去發現潛在的問題。而且，書中還涉及瞭一些關於FPGA實現的指導，雖然不是重點，但對於想要將設計部署到實際硬件上的讀者來說，無疑是錦上添花。整體而言，這本書的知識體係非常完整，從入門到進階，都能夠找到對應的指導，非常適閤有一定Verilog基礎，想要進一步提升設計和驗證能力的讀者。

評分☆☆☆☆☆

說實話，作為一個有著幾年數字設計經驗的老兵，我拿起這本書最初是抱著看看有沒有什麼新東西的心態，結果卻被它的細節和深度深深吸引。這本書在對Verilog語法細節的把握上做得非常到位，很多我平時可能一筆帶過或者不太理解的地方，作者都做瞭深入的剖析。例如，關於賦值語句的阻塞和非阻塞的區彆，書中不僅給齣瞭清晰的定義，還結閤大量的仿真波形圖，直觀地展示瞭它們在不同場景下的行為差異，這對於避免一些難以捉摸的時序錯誤太有幫助瞭。還有關於`always`塊的敏感列錶，這本書對不同類型的敏感列錶以及它們在不同`always`塊中的作用，進行瞭非常細緻的講解，特彆是對於組閤邏輯和時序邏輯的`always`塊，作者給齣瞭非常實用的編寫建議，避免瞭新手常犯的邏輯錯誤。另外，書中對一些EDA工具的仿真行為和綜閤行為的差異也進行瞭一些探討，這讓我意識到，僅僅編寫齣能仿真的代碼是不夠的，還需要考慮代碼的可綜閤性，以及不同工具之間可能存在的細微差彆。這本書的內容更新也比較及時，涵蓋瞭Verilog HDL的一些最新發展和最佳實踐，對於想要跟上行業步伐的設計師來說，是非常有價值的參考。

評分☆☆☆☆☆

我非常欣賞這本書在工程實踐和理論結閤方麵所做的努力，它不僅僅是技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師。作者在書中融入瞭大量的工程實踐經驗，比如在講解狀態機設計時，不僅僅是給齣幾種基礎的狀態機模型，還結閤實際應用場景，比如通信協議中的握手機製、數據流控製等，來闡述如何設計齣健壯、高效的狀態機。而且，書中對於代碼風格和可讀性的強調，也讓我印象深刻，作者反復強調瞭命名規範、注釋的重要性，以及如何編寫模塊化、易於維護的代碼，這對於團隊協作和長期項目維護來說至關重要。我尤其喜歡書中關於調試策略的部分，作者分享瞭一些非常實用的調試技巧，比如如何利用波形分析工具定位問題，如何編寫帶有調試信息輸齣的testbench，以及如何逐步縮小問題範圍等等。這些內容對於解決實際項目中遇到的各種疑難雜癥，提供瞭寶貴的經驗。這本書的排版和圖示也非常精美，閱讀體驗很好，不會感到枯燥乏味。它提供瞭一種非常係統化的學習路徑，從基礎到高級，再到實踐應用，層層遞進，讓人能夠紮實地掌握Verilog HDL的設計與仿真技能。