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Verilog HDL数字系统设计与验证 |
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Verilog HDL数字系统设计与验证 |
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基本信息·出版社：电子工业出版社
·页码：255 页
·出版日期：2009年04月
·ISBN：7121082926/9787121082924
·条形码：9787121082924
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：电子信息与电气学科规划教材
内容简介 《VerilogHDL数字系统设计与验证》全面介绍如何使用Verilog HDL进行数字电路设计、仿真和验证。全书共分为VerilogHDL语法基础与基本电路单元设计、系统设计与验证和附录三个组成部分。《VerilogHDL数字系统设计与验证》以Verilog-1995和Verilog-2001标准为基础，重视电路仿真与验证，紧密结合设计实践，可以帮助读者掌握规范的电路设计方法。书中大量的例题可直接用于读者的设计实践，具有良好的参考价值。
《VerilogHDL数字系统设计与验证》适合通信工程、电子工程及相关专业的高年级本科生、硕士生作为教材使用，同时也可供进行集成电路设计和可编程逻辑器件设计的工程师参考使用。
编辑推荐 《VerilogHDL数字系统设计与验证》特色：
·语法介绍清晰简洁，配套例题针对性强，包括必要的顶晨电路图、设计代码、电路综合结果、驻证代码和仿真结果，有助于读者全面理解。
·将状态机的设计独立成章，总结了3种常用状态机设计风格，并通过典型例题进行对照分析。
·加强了对常用系统函数和任务的内容讲述，给出典型例题并辅以解释说明，使读者易子理解。
·重视数字系统的设计验证，采用专门的章节进行全面分析。
·深入讨论数字电路设计中的时钟问题。详细分析静态定时分析方法的原理，并讨论多时钟并存时的时钟域划分和同步化设计等问题。
·部分例题源于实际的工程设计项目，可供工程技术人员直接参考使用。
目录 第一部分 语法基础与基本电路单元设计.
第1章 引言
1.1 VerilogHDL语言的产生与发展
1.2 设计流程
1.3 Verilog佃L在电路仿真中的应用
1.4 VerilogHDL在电路综合中的应用
思考与练习
第2章 Verilog代码结构
2.1 模块的结构
2.2 电路功能描述方式
思考与练习
第3章 Verilog中的常量.变量与数据类型
3.1 常量
3.2 变量
3.3 块语句与变量的赋值
思考与练习
第4章 操作符／运算符
4.1 算术操作符
4.2 关系操作符
4.3 相等关系操作符
4.4 逻辑操作符
4.5 按位操作符
4.6 缩位(归约)操作符
4.7 移位操作符
4.8 条件操作符
4.9 并位(位拼接)操作符
4.1 0操作符的优先级
思考与练习
第5章 条件语句与循环语句
5.1 if-else语句
5.1.1 if-else语句的语法结构
5.1.2 if-else语句与锁存器
5.2 case,casez和casex语句
5.2.1 case语句
5.2.2 casez和casex语句
5.2.3 case语句与锁存器
5.3 循环语句
5.3.1 forever循环语句
5.3.2 repeat循环语句
5.3.3 while循环语句
5.3.4 for循环语句
思考与练习
第6章 任务与函数
6.1 任务
6.1.1 任务定义
6.1.2 任务调用
6.1.3 任务定义与调用举例
6.2 函数
6.2.1 函数的定义
6.2.2 函数的调用
6.2.3 函数定义与调用举例
6.3 任务与函数的异同小结
思考与练习
第7章 用户定义的原语
7.1 UDP的定义
7.2 组合电路UDP
7.3 时序电路UDP
第8章 状态机
8.1 引言
8.2 设计风格1
8.3 设计风格2
8.4 设计风格3
8.5 状态机编码方式：二进制编码和独热编码
思考与练习
第9章 系统任务与编译预处理..
9.1 与仿真相关的系统任务
9.1.1 $display和$write
9.1.2 $monitor和$strobe
9.1.3 $time和$realtime
9.1.4 $finish和$stop
9.1.5 $readmemh和$readmemb
9.1.6 $random
9.2 与波形和定时检查相关的系统任务
9.3 编译预处理语句
9.3.1 宏定义define
9.3.2 文件包含处理
9.3.3 仿真时间标度timescale
9.4 条件编译命令
思考与练习
第10章 常用基本电路单元设计
10.1 Verilog代码的综合
10.2 算术逻辑单元
10.3 并／串变换电路
10.4 简单自动售货机控制电路
10.5 7段数码显示器控制电路
10.6 逐级进位和超前进位加法器
10.6.1 逐级进位加法器实现方法
10.6.2 超前进位加法器
10.7 同步FIFO的设计
思考与练习
第二部分系统设计与验证
第11章 静态定时分析.时钟域与同步化设计
11.1 前仿真与后仿真
11.2 静态定时分析
11.2.1 静态定时分析与门延迟
11.2.2 时钟抖动对静态定时分析的影响
11.2.3 时钟偏移对静态定时分析的影响
11.3 时钟域与同步化设计
11.3.1 同步器结构
11.3.2 时钟域的划分
11.3.3 单一跨时钟域信号的有效传递
11.3.4 多个跨时钟域信号的有效传递
11.4 采用异步FIFO进行时钟域隔离
11.4.1 异步FIFO的电路结构
11.4.2 格雷码计数器
11.4.3 AFIFO的设计与应用
11.5 通过高速采样实现异步信号的同步化设计
思考与练习
第12章 Verilog设计验证技术
12.1 电路验证的基本概念
12.2 验证的全面性与代码覆盖率分析
12.3 随机化测试
12.4 定时验证
12.5 自动测试testbench
12.5.1 以太网桥接器的工作原理
12.5.2 电路的模块级验证
12.5.3 电路的系统级验证
思考与练习
第13章 典型复杂电路设计与分析
13.1 乘法器
13.1.1 串-并型乘法器
13.1.2 并行乘法器
13.1.3 使用“*”实现乘法器
13.2 除法器
13.2.1 除法电路的算法
13.2.2 VerilogHDL除法器的实现
13.3 数字滤波器
13.4 检错码编码电路
思考与练习
第14章 通信系统中的异步复用电路
14.1 同步复用电路
14.2 异步复用电路
14.2.1 异步复用的基本概念
14.2.2 正码速调整
14.2.3 全同步设计方法
第15章 通用异步收发器的设计与验证
15.1 通用异步收发器规范
15.2 电路结构设计
15.3 UART控制电路模块代码设计与分析
15.4 UART发送电路模块代码设计与仿真分析
15.5 UART接收电路模块代码设计与仿真分析
15.6 系统仿真
15.7 UART自动测试testbench
第16章 Viterbi译码器电路
16.1 卷积码编码器的工作原理
16.2 Viterbi译码器的工作原理
16.2.1 分支度量单元的设计
16.2.2 ACS单元的设计
16.2.3 幸存路径信息存储和回溯单元的设计
16.3 Viterbi译码器电路实现
附录A 可编程逻辑器件
附录B ModelSimSE使用指南
附录C XilinxISE+ModelSim使用指南
附录D AlteraQuartusII+SynplifyPro+ModelSim使用指南
附录E Verilog(IEEEStd-1364-1995)关键字
参考文献
……
序言 Verilog HDL通常也直接称其为Vefilog，是一种通用的硬件描述语言。使用VefilogHDL可以对电子电路和系统的行为进行描述。基于这种描述，结合相关的EDA软件工具，可以进行电路的设计和仿真，并最终得到所期望的实际的电路与系统。
VefilogHDL出现于20世纪80年代初，由于其使用的方便性和实用性而逐渐被众多设计者所接受，影响力不断扩大，成为工业界的设计标准。美国电气和电子工程师协会（IEEE：Insfitutc ofElectrical and Electronics Engineers）于1995年12月制定了Verilog的国际标准IEEE 1364-1995。此后，IEEE在2001年又发布了更为完善和丰富的IEEE 1364-2001标准。这两个标准的发布极大地推动了Verilog在全球的发展，使之成为进行集成电路设计和可编程逻辑器件设计的应用最广泛的语言之一。目前，使用VefilogHDL（或另一种硬件描述语言VHDL）进行电路设计是从事相关领域科研和开发工作的工程师、设计师必须具备的基本能力。
笔者长期工作在教学、科研一线，使用Vefilog设计了很多具有一定规模和复杂度的电路。在学习和使用Verilog过程中，也遇到过种种难题和困惑，这些难题和困惑随着专业知识的积累和广泛的交流学习，有的得到了解决，有的理清了思路。此后，在一些教学和讲座活动中，笔者将这些经验勺很多人共同分享，不少学员都觉得颇有受益并建议在现有讲义的基础上编写一本相关的教材，于是便有厂这本书。VerilogHDL语法内容比较庞杂，可以在算法级、RTL级、门级和晶体管级建立电路模型和进行电路仿真。本书从电路设计与验证的实际需要出发，重点介绍的是可用于电路综合、实现的RTL级语法和与电路仿真、验证密切相关的语法要点。在进行语法学习时，本书力求以简洁清晰的方式对语法要点进行文字说明，重点是提供典型例题加以辅助分析。书中的多数例题都具有典型性和代表性，部分例题直接源于工程设计实践，具有一定的参考价值。
全书共有16章，分成了两个组成部分，其中第一部分讨论语法基础与基本电路单元设计，第二部分讨论系统设计与验证。最后给出了5个附录。
文摘 插图：
