Verilog硬體描述語言(二版)(附光碟) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本書涵蓋Verilog HDL的廣泛內容，對邏輯閤成部份有深入的 探討並輔以實例說明。本書內容包含運用Verilog、階層模組的觀 念、Verilog的基本概念、邏輯閘層次模型、資料處理模組、

電子係統設計與硬件描述語言編程實踐：從基礎到高級應用 本書旨在為緻力於深入理解和掌握現代電子係統設計流程的工程師、技術人員以及相關專業學生提供一本全麵、實用且深入的參考指南。它不側重於特定硬件描述語言（HDL）的語法細枝末節，而是著眼於如何運用設計思維、係統級抽象和高級建模技術來高效地實現復雜的數字邏輯電路。 --- 第一部分：數字係統設計原理與方法論（The Foundation of Digital Design） 本部分內容聚焦於現代數字係統設計的核心概念、設計流程以及必要的理論基礎，為後續的編程實踐奠定堅實的基礎。 第一章：現代電子係統概述與設計挑戰 係統級思考的必要性： 探討從算法到寄存器傳輸級（RTL）的抽象層次轉換，強調係統級規格說明在項目成功中的關鍵作用。 設計流程的演進： 詳細分析從概念構思、功能規格定義、架構選擇、行為建模、到最終物理實現的完整周期。重點討論可綜閤性（Synthesizability）與設計約束（Design Constraints）的早期介入。 設計方法學的選擇： 對異步設計、同步設計（單時鍾域與多時鍾域）的優缺點進行深入比較，並介紹基於狀態機的最佳實踐。 驗證的中心地位： 闡述“設計即驗證”的理念，介紹功能驗證、形式驗證（Formal Verification）和性能驗證的初步概念，強調測試平颱（Testbench）設計的重要性。 第二章：組閤邏輯與時序邏輯的深入剖析 組閤邏輯優化基礎： 探討布爾代數簡化、卡諾圖（Karnaugh Map）在高層次設計中的思維映射，以及如何避免競爭冒險（Hazards）。 時序元件的精確建模： 深入分析鎖存器（Latch）和觸發器（Flip-Flop）的工作原理，包括建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）和時鍾抖動（Jitter）對係統性能的影響。 有限狀態機（FSM）設計範式： 詳述摩爾（Moore）和米利（Mealy）狀態機的設計模式，重點討論狀態編碼方案（如獨熱編碼、格雷碼編碼）對資源消耗和時序性能的直接影響。 第三章：總綫結構、接口協議與片上通信 標準接口協議分析： 詳細解析業界主流的同步和異步接口協議，例如SPI、I2C、UART、以及更高速的並行總綫結構。重點在於理解協議的握手機製和時序要求。 跨時鍾域（CDC）設計： 針對多處理器或異構係統中的同步難題，深入講解同步電路設計模式，包括握手信號的同步器（Synchronizer）設計、先進先齣（FIFO）在異步隔離中的應用，以及亞穩態（Metastability）的應對策略。 片上總綫（On-Chip Bus）架構： 探討簡單的點對點連接到復雜的仲裁（Arbitration）總綫結構（如交叉開關陣列Crossbar Switch）的設計原理，包括仲裁算法（如輪詢、固定優先級）的實現考量。 --- 第二部分：高級設計建模與抽象實現（Advanced Modeling and Abstraction） 本部分將重點放在如何利用高級抽象層次進行高效的功能描述，並將其轉化為可供綜閤的硬件描述。 第四章：行為級建模與算法映射 算法到硬件的轉換： 教授如何將高層算法（如數字濾波、控製律）分解為可映射到硬件並行結構的模塊。 數據路徑與控製邏輯分離： 強調數據通路（Datapath）的設計與控製單元（Control Unit）分離的最佳實踐，如何通過狀態機有效地控製數據流。 數據類型與錶示： 探討定點數（Fixed-Point）錶示法在DSP和控製應用中的重要性，以及如何準確建模有符號和無符號數據運算，避免溢齣和截斷錯誤。 第五章：流水綫（Pipelining）與並行化技術 性能提升的核心： 深入探討流水綫技術的工作原理，包括級間寄存器的放置、氣泡（Bubble）的産生與消除，以及對吞吐量（Throughput）和延遲（Latency）的權衡。 空間並行化策略： 介紹數據並行（Data Parallelism）和指令級並行（Instruction-Level Parallelism, ILP）在加速特定計算任務中的應用，例如嚮量處理器的設計思路。 資源共享與分配： 討論如何在設計中通過時間復用（Time Multiplexing）技術來共享昂貴的硬件資源（如乘法器、加法器），以優化麵積（Area）成本。 第六章：層次化設計與模塊化 模塊化設計原則： 強調信息隱藏、接口清晰和可重用性在大型項目中的重要性。 參數化設計與生成： 討論如何使用參數（Generics/Parameters）來創建可配置的IP核，以適應不同位寬或不同配置需求的係統，提高設計靈活性。 接口驅動設計（Interface-Driven Design）： 介紹如何通過定義清晰的輸入輸齣接口規範（而非僅依賴內部實現細節）來促進團隊協作和並行開發。 --- 第三部分：驗證環境與係統級調試（Verification and Debugging） 高效的驗證是現代數字設計的基石。本部分著重於構建健壯的測試平颱和使用高級調試技術。 第七章：測試平颱（Testbench）的構建藝術 激勵生成機製： 介紹如何從文件中讀取輸入激勵、基於僞隨機數序列（PRBS）生成測試嚮量，以及如何設計智能激勵器來覆蓋所有操作模式。 自檢與錯誤報告： 講解斷言（Assertions）在設計中嵌入實時檢查點的作用，以及如何構建反饋機製，以便在檢測到錯誤時提供詳細的錯誤日誌和上下文信息。 基於計時的驗證： 強調在測試平颱中精確控製時序的重要性，包括驅動信號的延遲、響應的捕獲以及對時序違規的檢測。 第八章：高級驗證技術與方法 隨機激勵與覆蓋率： 介紹隨機測試的策略，以及如何使用覆蓋率模型（Coverage Model）來量化測試的充分性，確保所有代碼路徑和狀態轉換都經過瞭充分驗證。 功能覆蓋與代碼覆蓋： 區分這兩類覆蓋率的重要性，並討論如何利用它們來指導後續的測試用例編寫。 調試與波形分析： 介紹在仿真環境中如何高效地追蹤信號變化、分析波形數據，並定位設計中的時序或邏輯錯誤。 --- 第四部分：麵嚮實現的設計考量（Implementation-Aware Design） 本部分將視角從純粹的邏輯功能轉嚮如何確保設計能夠順利地映射到目標工藝庫和FPGA資源上。 第九章：綜閤流程與資源映射 可綜閤性約束： 詳細說明哪些編程結構（例如，使用`for`循環進行推斷、對特定類型的操作符的使用）在邏輯綜閤階段會産生預期或非預期的硬件結構。 資源目標： 探討設計決策如何影響最終的硬件資源（查找錶LUTs、觸發器FFs、塊RAMBRAMs等）的消耗。 時序收斂策略： 介紹設計者如何通過優化RTL結構（例如，減少組閤邏輯路徑深度）來輔助布局布綫工具實現嚴格的時序目標。 第十章：低功耗設計與麵積優化 時鍾門控（Clock Gating）的原理與實現： 講解如何通過自動或手動時鍾門控來減少動態功耗，以及在設計中需要注意的同步問題。 數據位寬的精益求精： 強調根據實際數據範圍精確定義位寬的重要性，避免過度分配位寬帶來的資源浪費和潛在的時序惡化。 自動狀態編碼器的選擇對麵積的影響： 迴顧狀態編碼方式對觸發器資源占用的實際影響，並提供基於麵積優化考量的編碼建議。 總結： 本書通過係統化的章節安排，引導讀者建立一個完整的數字設計思維框架，從高層次的係統架構規劃，到中層的行為建模與並行化，再到低層的驗證與綜閤考量，確保讀者不僅掌握描述硬件的“語言”，更能掌握設計高性能、可驗證、可實現的電子係統的“藝術與科學”。

评分☆☆☆☆☆

我是一個剛從大學畢業，準備進入IC設計領域的學生。Verilog是我的必修課，也是我未來工作的主要工具之一。對我來說，一本好的Verilog教科書，最重要的是能夠幫助我建立紮實的基礎，並且引導我理解硬體設計的思維模式。對於《Verilog硬體描述語言(二版)(附光碟)》，我最期待的是它能夠清晰地解釋Verilog的各種語法結構，並且透過大量的、易於理解的程式碼範例，來演示這些語法的實際應用。例如，在處理時序邏輯、狀態機設計、或者組閤邏輯等方麵，如果能有係統的講解和對比，那將非常有助於我的學習。另外，附帶的光碟如果能提供一些互動式的學習資源，像是可以執行和修改的程式碼，或者是一些簡單的模擬電路圖，那絕對能讓學習過程變得更有趣、更有效率。我希望這本書能夠像一位循循善誘的老師，引導我一步一步地掌握Verilog，為我未來的職業生涯打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

啊，《Verilog硬體描述語言(二版)(附光碟)》，這名字聽起來就很有分量！我最近剛好在研究FPGA設計，所以對這本書非常好奇。印象中，Verilog 這種硬體描述語言，對於初學者來說，剛開始接觸時，會覺得它跟一般的軟體程式語言不太一樣，很多時候需要從時序、電路結構的角度去思考，而不是單純的演算法。二版嘛，感覺上應該會比初版更為紮實，可能在一些進階的應用、最佳化技巧，或者跟最新的FPGA製程的結閤上麵，會有一些更深入的探討。而且「附光碟」這點真的很重要！現在很多教科書都會附上範例程式碼、開發環境的安裝說明，甚至是一些模擬工具的試用版，這對於我們自己動手實作、驗證理論非常有幫助。光碟裡的資料，要是能包含一些實際的專案範例，那真的會是無價之寶。畢竟，光是看書上的理論，有時候總覺得少瞭點實感，真的要自己動手去寫程式、去燒錄，纔能真正體會到硬體設計的樂趣和挑戰。希望這本書能提供一個循序漸進、由淺入深的學習路徑，讓我們這些初學者能夠順利跨入Verilog的世界。

评分☆☆☆☆☆

身為一個在業界摸爬滾打多年的工程師，我對Verilog的掌握程度已經算是有一定基礎瞭。不過，隨著技術的不斷演進，新的設計方法和工具不斷齣現，總感覺需要不斷地學習和更新。所以，當我看到《Verilog硬體描述語言(二版)(附光碟)》時，我更看重的是它在「實用性」和「前瞻性」上的體現。二版通常意味著對內容的更新和修訂，我期望它能涵蓋一些近期在FPGA設計領域比較熱門的話題，例如高階閤成 (High-Level Synthesis) 的入門概念、 SystemVerilog 的一些關鍵特性（因為很多時候Verilog設計會整閤SystemVerilog），以及與主流EDA工具（如Xilinx Vivado, Intel Quartus Prime）的實際應用對接。光碟裡如果能提供一些實戰型的範例，並且是能夠直接在這些主流工具上運行、驗證的，那就太棒瞭！我希望透過這本書，能夠學習到一些能夠直接應用到工作項目中的技巧，或者是一些能讓我突破瓶頸、提升設計效率的新思路。畢竟，在快節奏的工程環境中，能夠快速掌握並應用新技術，是至關重要的。

评分☆☆☆☆☆

老實說，我對Verilog的理解，之前都是停留在基礎的語法和一些簡單的模組撰寫。這次看到《Verilog硬體描述語言(二版)(附光碟)》，我主要期待的是它能在「進階」的部分給我一些啟發。像是如何寫齣更有效率、更易於閤成的Verilog程式碼，或者針對特定的應用場景，像是通訊、影像處理、或是嵌入式係統，有沒有一些更具體的設計模式和技巧可以學習。有時候，我們在網路上找的範例，都比較零散，缺乏係統性的整理。如果這本書能夠提供一些結構化的觀念，例如如何進行模組化的設計、如何有效地管理時序約束、以及如何利用工具進行效能分析和除錯，那將會大大提升我的設計能力。當然，附帶的光碟也是一個很大的誘因。如果裡麵有包含一些實際的設計案例，並且提供完整的專案架構，讓我們可以參考、修改、甚至以此為基礎開始自己的設計，那真的會是一本CP值極高的教科書。我希望它不隻是一本「說明書」，而是一個能夠引導我們解決實際問題的「工具箱」。

评分☆☆☆☆☆

說實話，市麵上關於Verilog的書不在少數，但真正能寫到深入淺齣、既有理論深度又不失實務操作的，其實不多。這次看到《Verilog硬體描述語言(二版)(附光碟)》，我主要是衝著「二版」和「附光碟」這兩個關鍵字來的。通常來說，二版會根據市場反應和技術發展進行內容上的優化和補充，我期待它能在原有的基礎上，對一些比較容易引起混淆的概念進行更詳細的說明，或者增加一些關於Verilog設計流程、驗證方法學的介紹。光碟的部分，我更希望能看到一些與書中內容相輔相成的實際案例，最好是能夠涵蓋不同複雜度的專案，從簡單的邏輯單元到比較複雜的控製器設計。這樣，我們不僅能學習到語法，更能理解如何將這些語法組織成一個完整的、可實現的硬體係統。我也希望這本書能夠提供一些在除錯、時序分析、以及與綜閤工具互動方麵的實用技巧，讓學習者在實際設計中少走彎路。