Verilog硬体描述语言(二版)(附光碟) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书涵盖Verilog HDL的广泛内容，对逻辑合成部份有深入的 探讨并辅以实例说明。本书内容包含运用Verilog、阶层模组的观 念、Verilog的基本概念、逻辑闸层次模型、资料处理模组、

电子系统设计与硬件描述语言编程实践：从基础到高级应用 本书旨在为致力于深入理解和掌握现代电子系统设计流程的工程师、技术人员以及相关专业学生提供一本全面、实用且深入的参考指南。它不侧重于特定硬件描述语言（HDL）的语法细枝末节，而是着眼于如何运用设计思维、系统级抽象和高级建模技术来高效地实现复杂的数字逻辑电路。 --- 第一部分：数字系统设计原理与方法论（The Foundation of Digital Design） 本部分内容聚焦于现代数字系统设计的核心概念、设计流程以及必要的理论基础，为后续的编程实践奠定坚实的基础。 第一章：现代电子系统概述与设计挑战 系统级思考的必要性： 探讨从算法到寄存器传输级（RTL）的抽象层次转换，强调系统级规格说明在项目成功中的关键作用。 设计流程的演进： 详细分析从概念构思、功能规格定义、架构选择、行为建模、到最终物理实现的完整周期。重点讨论可综合性（Synthesizability）与设计约束（Design Constraints）的早期介入。 设计方法学的选择： 对异步设计、同步设计（单时钟域与多时钟域）的优缺点进行深入比较，并介绍基于状态机的最佳实践。 验证的中心地位： 阐述“设计即验证”的理念，介绍功能验证、形式验证（Formal Verification）和性能验证的初步概念，强调测试平台（Testbench）设计的重要性。 第二章：组合逻辑与时序逻辑的深入剖析 组合逻辑优化基础： 探讨布尔代数简化、卡诺图（Karnaugh Map）在高层次设计中的思维映射，以及如何避免竞争冒险（Hazards）。 时序元件的精确建模： 深入分析锁存器（Latch）和触发器（Flip-Flop）的工作原理，包括建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）和时钟抖动（Jitter）对系统性能的影响。 有限状态机（FSM）设计范式： 详述摩尔（Moore）和米利（Mealy）状态机的设计模式，重点讨论状态编码方案（如独热编码、格雷码编码）对资源消耗和时序性能的直接影响。 第三章：总线结构、接口协议与片上通信 标准接口协议分析： 详细解析业界主流的同步和异步接口协议，例如SPI、I2C、UART、以及更高速的并行总线结构。重点在于理解协议的握手机制和时序要求。 跨时钟域（CDC）设计： 针对多处理器或异构系统中的同步难题，深入讲解同步电路设计模式，包括握手信号的同步器（Synchronizer）设计、先进先出（FIFO）在异步隔离中的应用，以及亚稳态（Metastability）的应对策略。 片上总线（On-Chip Bus）架构： 探讨简单的点对点连接到复杂的仲裁（Arbitration）总线结构（如交叉开关阵列Crossbar Switch）的设计原理，包括仲裁算法（如轮询、固定优先级）的实现考量。 --- 第二部分：高级设计建模与抽象实现（Advanced Modeling and Abstraction） 本部分将重点放在如何利用高级抽象层次进行高效的功能描述，并将其转化为可供综合的硬件描述。 第四章：行为级建模与算法映射 算法到硬件的转换： 教授如何将高层算法（如数字滤波、控制律）分解为可映射到硬件并行结构的模块。 数据路径与控制逻辑分离： 强调数据通路（Datapath）的设计与控制单元（Control Unit）分离的最佳实践，如何通过状态机有效地控制数据流。 数据类型与表示： 探讨定点数（Fixed-Point）表示法在DSP和控制应用中的重要性，以及如何准确建模有符号和无符号数据运算，避免溢出和截断错误。 第五章：流水线（Pipelining）与并行化技术 性能提升的核心： 深入探讨流水线技术的工作原理，包括级间寄存器的放置、气泡（Bubble）的产生与消除，以及对吞吐量（Throughput）和延迟（Latency）的权衡。 空间并行化策略： 介绍数据并行（Data Parallelism）和指令级并行（Instruction-Level Parallelism, ILP）在加速特定计算任务中的应用，例如向量处理器的设计思路。 资源共享与分配： 讨论如何在设计中通过时间复用（Time Multiplexing）技术来共享昂贵的硬件资源（如乘法器、加法器），以优化面积（Area）成本。 第六章：层次化设计与模块化 模块化设计原则： 强调信息隐藏、接口清晰和可重用性在大型项目中的重要性。 参数化设计与生成： 讨论如何使用参数（Generics/Parameters）来创建可配置的IP核，以适应不同位宽或不同配置需求的系统，提高设计灵活性。 接口驱动设计（Interface-Driven Design）： 介绍如何通过定义清晰的输入输出接口规范（而非仅依赖内部实现细节）来促进团队协作和并行开发。 --- 第三部分：验证环境与系统级调试（Verification and Debugging） 高效的验证是现代数字设计的基石。本部分着重于构建健壮的测试平台和使用高级调试技术。 第七章：测试平台（Testbench）的构建艺术 激励生成机制： 介绍如何从文件中读取输入激励、基于伪随机数序列（PRBS）生成测试向量，以及如何设计智能激励器来覆盖所有操作模式。 自检与错误报告： 讲解断言（Assertions）在设计中嵌入实时检查点的作用，以及如何构建反馈机制，以便在检测到错误时提供详细的错误日志和上下文信息。 基于计时的验证： 强调在测试平台中精确控制时序的重要性，包括驱动信号的延迟、响应的捕获以及对时序违规的检测。 第八章：高级验证技术与方法 随机激励与覆盖率： 介绍随机测试的策略，以及如何使用覆盖率模型（Coverage Model）来量化测试的充分性，确保所有代码路径和状态转换都经过了充分验证。 功能覆盖与代码覆盖： 区分这两类覆盖率的重要性，并讨论如何利用它们来指导后续的测试用例编写。 调试与波形分析： 介绍在仿真环境中如何高效地追踪信号变化、分析波形数据，并定位设计中的时序或逻辑错误。 --- 第四部分：面向实现的设计考量（Implementation-Aware Design） 本部分将视角从纯粹的逻辑功能转向如何确保设计能够顺利地映射到目标工艺库和FPGA资源上。 第九章：综合流程与资源映射 可综合性约束： 详细说明哪些编程结构（例如，使用`for`循环进行推断、对特定类型的操作符的使用）在逻辑综合阶段会产生预期或非预期的硬件结构。 资源目标： 探讨设计决策如何影响最终的硬件资源（查找表LUTs、触发器FFs、块RAMBRAMs等）的消耗。 时序收敛策略： 介绍设计者如何通过优化RTL结构（例如，减少组合逻辑路径深度）来辅助布局布线工具实现严格的时序目标。 第十章：低功耗设计与面积优化 时钟门控（Clock Gating）的原理与实现： 讲解如何通过自动或手动时钟门控来减少动态功耗，以及在设计中需要注意的同步问题。 数据位宽的精益求精： 强调根据实际数据范围精确定义位宽的重要性，避免过度分配位宽带来的资源浪费和潜在的时序恶化。 自动状态编码器的选择对面积的影响： 回顾状态编码方式对触发器资源占用的实际影响，并提供基于面积优化考量的编码建议。 总结： 本书通过系统化的章节安排，引导读者建立一个完整的数字设计思维框架，从高层次的系统架构规划，到中层的行为建模与并行化，再到低层的验证与综合考量，确保读者不仅掌握描述硬件的“语言”，更能掌握设计高性能、可验证、可实现的电子系统的“艺术与科学”。

评分☆☆☆☆☆

說實話，市面上關於Verilog的書不在少數，但真正能寫到深入淺出、既有理論深度又不失實務操作的，其實不多。這次看到《Verilog硬體描述语言(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制器設計。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、可實現的硬體系統。我也希望這本書能夠提供一些在除錯、時序分析、以及與綜合工具互動方面的實用技巧，讓學習者在實際設計中少走彎路。

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硬體描述语言(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。像是如何寫出更有效率、更易於合成的Verilog程式碼，或者針對特定的應用場景，像是通訊、影像處理、或是嵌入式系統，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，缺乏系統性的整理。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。如果裡面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。我希望它不只是一本「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☆☆☆☆☆

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了。不過，隨著技術的不斷演進，新的設計方法和工具不斷出現，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，例如高階合成 (High-Level Synthesis) 的入門概念、 SystemVerilog 的一些關鍵特性（因為很多時候Verilog設計會整合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，那就太棒了！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☆☆☆☆☆

啊，《Verilog硬体描述语言(二版)(附光碟)》，这名字听起来就很有分量！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扎實，可能在一些進階的應用、最佳化技巧，或者跟最新的FPGA製程的結合上面，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，有時候總覺得少了點實感，真的要自己動手去寫程式、去燒錄，才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、由淺入深的学习路径，让我们这些初学者能够顺利跨入Verilog的世界。

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扎實的基礎，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、或者組合邏輯等方面，如果能有系統的講解和對比，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。