VHDL及数字电路验证 [VHDL and Digital Circuit Verification]

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刘树林,刘宁庄,王媛媛 著
图书标签:
  • VHDL
  • 数字电路
  • 验证
  • FPGA
  • 数字设计
  • 硬件验证
  • 电路设计
  • 可编程逻辑
  • 测试平台
  • 仿真
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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121302503
版次:1
商品编码:12011709
包装:平装
丛书名: 高等学校电子信息类教材
外文名称:VHDL and Digital Circuit Verification
开本:16开
出版时间:2016-11-01
用纸:胶版纸
页数:304
字数:486000

具体描述

内容简介

  本书涵盖“VHDL设计描述语言”和“FPGA设计及应用”两门课程的主要内容,内容紧凑、重点突出、条理清晰、针对性强、注重实践,精心选取了大量通用、贴近工程实践的设计实例。

作者简介

  刘树林,博士,西安科技大学教授、博士生导师,四川大学半导体物理专业本科毕业,航天部西安微电子研究所硕士、博士毕业。先后在西安电力电子研究所、中兴通讯股份有限公司、西安科技大学从事科研和教学工作。现任西安科技大学电气与控制工程学院副院长、“电力电子电路与系统科研创新团队”负责人、矿山机电工程博士点学科带头人、微电子学与固体电子学学科带头人等。

目录

第1章 绪论 1
1.1 电路系统 1
1.1.1 电路系统的分类 1
1.1.2 模拟电路系统及其特点 1
1.1.3 数字电路系统及其特点 2
1.2 VHDL语言的产生背景、功能及特点 2
1.2.1 EDA概念 2
1.2.2 EDA技术发展阶段 2
1.2.3 EDA技术的研究内容 4
1.2.4 HDL语言的概念及分类 5
1.2.5 VHDL语言的发展及特点 6
1.3 PLD与FPGA 7
1.3.1 简单低密度器件(SPLD) 8
1.3.2 CPLD 9
1.3.3 FPGA 12
1.3.4 器件供应商及第三方软件介绍 13
习题 16
第2章 VHDL程序框架及组成 17
2.1 概述 17
2.2 语法规则及命名 17
2.2.1 书写规定 17
2.2.2 标识符 18
2.2.3 扩展标识符 18
2.2.4 保留字及专用字 19
2.3 VHDL基本架构 19
2.3.1 设计库 20
2.3.2 包集合 22
2.3.3 实体 24
2.3.4 构造体 26
2.3.5 配置 28
3.配置的格式 28
2.4 小结 31
习题 31
第3章 VHDL语言数据类型 32
3.1 数据类型概述 32
3.2 标准预定义数据类型 32
3.2.1 可综合数据类型 33
3.2.1 不可综合数据类型 36
3.3 用户自定义数据类型 38
3.3.1 枚举类型 39
3.3.2 数组类型 39
3.3.3 记录类型 40
3.3.4 寻址类型 41
3.3.5 文件类型 41
3.4 数据类型的转换 42
3.5 小结 44
习题 44
第4章 VHDL语言数据对象及运算操作符 45
4.1 数据对象及其分类 45
4.1.1 常量 45
4.1.2 信号 46
4.1.3 变量 47
4.1.4 文件 49
4.2 运算操作符 51
4.2.1 逻辑运算符 51
4.2.2 算术运算符 52
4.2.3 关系运算符 52
4.2.4 移位操作符 53
4.2.5 并置运算符 54
4.3 小结 55
习题 55
第5章 VHDL语言主要描述语句 57
5.1 概述 57
5.2 并发描述语句 57
5.2.1 进程语句 58
5.2.2 信号代入语句 59
5.2.3 元件例化语句 64
5.2.4 过程调用语句 69
5.2.5 类属语句 71
5.2.6 生成语句 72
5.2.7 并行仿真语句 75
5.2.8 块语句 77
5.3 顺序描述语句 78
5.3.1 进程语句 79
5.3.2 赋值语句 79
5.3.3 条件判断语句 81
5.3.4 CASE语句 83
5.3.5 调用语句 87
5.3.6 循环语句 90
5.3.7 仿真描述语句 94
5.3.8 空语句 98
5.4 小结 99
习题 99
第6章 VHDL语言属性 100
6.1 概述 100
6.2 数值类属性 100
6.2.1 常规数据类型的数值属性 101
6.2.2 数组类型的数值属性 101
6.2.3 块的数值属性 102
6.3 函数类属性 103
6.3.1 函数数据类型属性 103
6.3.2 函数数组属性 105
6.3.3 函数信号属性 106
6.3.4 信号类属性 110
6.4 数据类型属性 113
6.5 数据区间类属性 113
6.6 用户自定义属性 114
6.7 小结 115
习题 115
第7章 VHDL语言构造体的描述方式 117
7.1 概述 117
7.2 行为描述方式 117
7.2.1 行为描述方式的概念和特点 117
7.2.2 行为描述方式举例 117
7.3 结构化描述方式 119
7.3.1 结构化描述方式的概念和特点 119
7.3.2 结构化描述举例 119
7.4 数据流描述方式 123
7.4.1 数据流描述方式的概念和特点 123
7.4.2 数据流描述方式举例 124
7.5 混合描述方式 125
7.5.1 混合描述方式的概念和特点 125
7.5.2 混合描述方式举例 126
7.6 数据流描述中应注意的问题 126
7.6.1 非法状态传递问题 126
7.6.2 进程中时钟沿的使用问题 128
7.6.3 综合电路问题 128
7.7 小结 132
习题 132
第8章 数字逻辑电路设计 133
8.1 概述 133
8.2 组合逻辑电路设计 133
8.2.1 选择器和分配器 133
8.2.2 编码器和译码器 138
8.2.3 数字比较器 144
8.2.4 加法器 146
8.2.5 三态门及总线缓冲器 148
8.2.6 奇偶校验器 152
8.3 时序逻辑电路设计 153
8.3.1 触发器 153
8.3.2 寄存器的设计 159
8.3.3 计数器 162
8.4 小结 168
习题 168
第9章 状态机设计 169
9.1 概述 169
9.2 状态机的特点 170
9.3 状态机的组成 170
9.4 状态机的描述风格 174
9.5 状态机的状态编码 175
9.5.1 直接输出型编码 175
9.5.2 顺序编码 176
9.5.3 格雷码编码 176
9.5.4 独热码编码 177
9.6 状态机剩余状态处理 178
9.7 有限状态机的复位 179
9.8 小结 183
习题 183
第10章 MODELSIM仿真与测试平台的搭建 184
10.1 引言 184
10.2 ModelSim仿真软件 184
10.2.1 ModelSim简介 184
10.2.2 ModelSim软件的安装及破解 184
10.2.3 软件仿真步骤 188
10.3 测试及验证平台 192
10.3.1 仿真软件编辑输入 193
10.3.2 仿真输入波形的产生 193
10.3.3 测试平台的搭建 198
10.4 小结 201
习题 201
第11章 QUARTUS II集成开发环境 202
11.1 概述 202
11.2 Quartus II软件开发流程 203
11.2.1 新建工程设计流程 204
11.2.2 设计输入流程 207
11.2.3 编译及综合流程 217
11.2.4 仿真验证 220
11.2.5 硬件下载与验证 224
11.3 Quartus II软件其他常用功能应用 227
11.3.1 嵌入式逻辑分析仪 227
11.3.2 信号探针 230
11.3.3 功耗分析工具 231
11.3.4 存储器内容编辑 233
11.3.5 逻辑分析仪接口编辑器 235
11.4 小结 236
习题 236
第12章 FPGA器件及其开发平台 237
12.1 FPGA工作原理 237
12.2 Altera FPGA芯片 237
12.2.1 Altera PLD芯片的分类 237
12.2.2 Altera PLD的命名 237
12.2.3 Cylone系列FPGA的功能和结构 238
12.3 FPGA与CPLD的比较 245
12.3.1 FPGA与CPLD的相同点 245
12.3.2 CPLD和FPGA的区别 245
12.4 FPGA开发流程 246
12.5 FPGA开发平台:最小系统设计 247
12.5.1 FPGA芯片有关引脚 247
12.5.2 PROM芯片型号及电路连接 248
12.5.3 全局时钟发生电路 249
12.5.4 JTAG下载电路 250
12.5.5 电源电路设计 250
12.5.6 其他IO接口电路 251
12.6 小结 252
习题 252
第13章 FPGA典型应用设计 253
13.1 IP知识产权模块 253
13.1.1 IP模块的概念 253
13.1.2 IP模块的分类 253
13.1.3 IP模块的复用 254
13.2 分频器的设计验证 255
13.2.1 奇偶数分频器通用IP核的设计 255
13.2.2 占空比可调的分频器的设计 258
13.3 交通灯控制器的设计 260
13.3.1 设计要求 260
13.3.2 设计原理 260
13.3.3 VHDL语句描述 261
13.3.4 元件符号及端口说明 262
13.3.5 仿真验证 263
13.4 串口异步收发控制器的设计 263
13.4.1 UART数据帧格式 264
13.4.2 UART的实现 264
13.5 I2C总线通信控制器的设计 274
13.5.1 I2C总线简介 274
13.5.2 I2C总线帧格式 274
13.5.3 I2C总线顶层模块设计 275
13.5.4 I2C时钟模块的设计 275
13.5.5 I2C写数据模块设计 276
13.6 并行ADC0809控制模块设计 279
13.6.1 设计原理 279
13.6.2 状态机设计 279
13.6.3 VHDL语言描述 280
13.6.4 测试平台的设计 281
13.6.5 仿真结果 282
13.7 串行DAC TLC5615控制模块设计 282
13.7.1 设计原理 283
13.7.2 设计状态图 283
13.7.3 VHDL源程序 283
13.7.4 元件符号及端口说明 285
13.7.5 仿真验证 285
13.8 正弦信号发生器的设计 285
13.8.1 正弦信号发生器工作原理 285
13.8.2 定制初始化数据文件 286
13.8.3 定制LPM_ROM元件 286
13.9 小结 289
习题 289
主要参考文献 291

前言/序言

  前 言

  随着微电子技术和电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA)的快速发展,现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)正朝着全新一代片上可编程FPGA器件(System on Chip FPGA,SoC FPGA)的方向发展。和传统的FPGA相比,SoC FPGA不仅继承了传统FPGA器件的功能,而且在性能和容量上有了很大的提升,在器件功能方面也取得了很大的扩展。SoC FPGA已经从最初的单一逻辑运算角色演变为面向不同应用领域的可优化高速处理平台,即将核心硬件和各类软件平台融合在一起,提供了一种单芯片系统解决方案。硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL)作为一种形式化的描述语言,在FPGA的发展过程中起到了举足轻重的作用。从诞生到现在,硬件描述语言已经从早期的只能完成单一数字电路描述功能的角色演变为具有大规模、复杂系统行为的描述能力,并可以借助EDA软件平台,自上而下地逐层完成相应电路的描述、仿真、优化和综合,直到生成器件。VHDL语言作为最早出现的硬件描述语言,与其他硬件描述语言相比,具有层次化的设计结构,更强的行为描述能力,丰富的仿真语句和库函数。VHDL语言的行为描述能力和程序结构决定了VHDL语言更适合一些大型复杂系统的早期验证功能的可行性,具备对系统进行仿真模拟的可能性,符合市场化的设计系统高效的特点。VHDL语言现已成为国际标准语言,也被绝大多数的EDA软件和半导体器件厂商所接受,掌握VHDL语言正日益成为我国高校大学生和工程技术人员的必备技能。目前,在很多高校的电子相关专业开设了FPGA和硬件描述语言两方面的课程,内容和侧重点有所相同。

  本书以“淡化理论,够用为度”的原则,在理论学习方面,注重基本概念、基本方法及常用设计方法的学习,淡化语法结构复杂、使用频次少的语句。本书力求通俗易懂,精练实用。在设计验证方面,本书精心选取了大量通用性广、工程实践性强的设计实例,通过仿真验证,强化设计理论和设计方法。为了巩固读者的学习效果,每章都配有一定数量的习题。

  本书是编著者依据多年的教学和科研经验,参考大量的国内外优秀教材编写而成的,书中配有丰富的设计实例,并且全部经过仿真验证。全书共13章,除绪论外可分为两大部分:第2~7章为第一部分,详细介绍VHDL硬件描述语言;第8~13章为第二部分,详细介绍基于VHDL的数字电路设计及验证方法。

  第1章是绪论,内容包括电路系统的概念、分类及特点,VHDL语言产生的背景、功能及特点,可编程器件的基本概念及特点。

  第2章是VHDL语言的程序框架及组成,介绍VHDL语言的语法规则和命名,以及程序框架和组成。

  第3章是VHDL语言的数据类型,介绍标准的预定义数据类型、用户自定义数据类型和数据类型转换函数。

  第4章是VHDL语言数据对象及运算操作符,介绍数据对象的概念、分类和特点,以及运算操作符的分类。

  第5章是VHDL语言的主要描述语句,介绍并发描述语句和顺序描述语句。

  第6章是VHDL语言的属性,介绍VHDL语言预定义的数值类属性、函数类属性、数据类型类属性、数据区间属性和用户自定义属性。

  第7章是VHDL语言构造体的描述方式,介绍行为描述方式、结构化描述方式、数据流描述方式和混合描述方式。

  第8章是数字逻辑电路设计,介绍简单组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计。

  第9章是状态机设计,介绍状态机的组成、描述风格、状态编码、状态机剩余状态处理方法及状态机的复位方法。

  第10章是ModelSim仿真与测试平台的搭建,介绍ModelSim软件的使用方法,测试激励文件的产生方法和测试平台的搭建步骤。

  第11章是Quartus II集成开发环境,介绍Quartus II 集成开发软件的主要功能、开发流程和一些辅助功能。

  第12章是FPGA器件及开发平台,介绍Altera公司FPGA芯片的分类、命名和结构特点,以及FPGA最小系统和各部分的电路组成。

  第13章是FPGA典型应用设计,介绍IP核的概念,若干典型应用实例的设计及验证方法。

  “VHDL及数字电路验证”是微电子科学与工程专业的必修课,是通信工程、测控技术、电子工程等相关电子类专业的选修课,属于一门理论和实践并重的课程。该课程旨在培养学生在集成电路设计方面的前端设计验证能力,是非常注重工程实践的一门课程。

  本课程的先修课程是“数字电子技术基础”和“数字逻辑电路设计”。本课程的参考课时为64~72学时,实践训练为10~20学时,使用者可根据实际情况对内容进行取舍。

  本书第1章由刘树林编写,第6、7、8、10、11、13章由刘宁庄编写,第2、3、4章由王媛媛编写,第5章由杨波编写,第9章由高瑜编写,第12章由伍凤娟编写。本书电子教学课件(PPT文档)可从华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)注册后免费下载,或者通过与本书责任编辑(zhangls@phei.com.cn)联系获取。

  本书由西安邮电大学电子工程学院副院长杜慧敏教授负责审定。在本书编写过程中,西安邮电学院刘有耀副教授和江南大学物联网工程学院的柴志雷博士提出了宝贵的意见,在此表示衷心的感谢。

  在本书的编写过程中,参考了大量的国内外教材和论文,在此向这些文献的作者表示衷心的感谢。

  由于编著者水平有限,加之时间仓促,书中难免存在不当之处,敬请广大读者和同行批评指正。

  编著者

  2016年10月


《集成电路设计与实践》 作者: [此处可填写作者姓名,如果已知] 内容概述: 《集成电路设计与实践》是一本面向广大电子工程、微电子学以及相关专业学生和从业人员的综合性教材。本书旨在系统地介绍集成电路(IC)设计的基本原理、关键技术、主流设计流程以及相关的实践应用,涵盖了从概念构思到最终芯片实现的完整产业链条。全书以理论与实践相结合为指导思想,深入浅出地讲解复杂的技术概念,并通过大量的实例和案例分析,帮助读者理解和掌握集成电路设计的核心知识体系,提升实际操作能力。 本书结构与内容详述: 第一部分:集成电路基础理论 第一章:集成电路概述与发展历程 集成电路的定义、分类(模拟、数字、混合信号)及其重要性。 集成电路的起源、关键里程碑式的技术突破(如晶体管的发明、摩尔定律的提出与发展)。 半导体材料(硅、砷化镓等)的基本性质及其在IC制造中的作用。 微电子技术的发展趋势,如先进工艺节点的演进、异构集成等。 第二章:半导体器件基础 MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的工作原理、结构(NMOS, PMOS)及特性分析。 CMOS(互补金属氧化物半导体)技术的基本概念、工作原理及其在数字电路设计中的优势。 二极管、双极结型晶体管(BJT)等其他常用半导体器件的简要介绍,重点在于其在集成电路中的应用背景。 寄生效应(如寄生电容、寄生电阻、漏电流)对器件性能的影响及其建模。 第三章:数字逻辑基础与逻辑门电路 二进制数系统、逻辑运算(AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR)及其真值表。 布尔代数的基本定律和定理,用于逻辑表达式的化简。 组合逻辑电路的设计方法:卡诺图(Karnaugh Map)、Quine-McCluskey算法。 基本逻辑门电路的CMOS实现及其传播延迟、功耗等性能指标。 触发器(Flip-Flops)和锁存器(Latches)的概念,用于时序逻辑电路的基础。 第二部分:数字集成电路设计 第四章:组合逻辑电路设计 编码器、译码器、多路选择器(MUX)、数据选择器(DEMUX)等基本组合逻辑模块的设计与应用。 加法器(半加器、全加器)、减法器、比较器等算术逻辑单元(ALU)的设计。 逻辑综合(Logic Synthesis)的基本概念,从RTL(Register Transfer Level)描述到门级网表(Netlist)的转换过程。 第五章:时序逻辑电路设计 时钟(Clock)信号的重要性及其生成、分配。 寄存器、移位寄存器、计数器的设计与实现。 有限状态机(Finite State Machine, FSM)的设计:Mealy型和Moore型状态机的建模、状态转移图、状态编码。 时序违例(Timing Violations):建立时间(Setup Time)和保持时间(Hold Time)的概念,以及如何避免。 第六章:存储器单元设计 静态随机访问存储器(SRAM)的原理、基本结构(读/写电路、行/列译码器)。 动态随机访问存储器(DRAM)的基本原理、结构和刷新机制。 ROM(只读存储器)的类型(PROM, EPROM, EEPROM)及其工作原理。 存储器阵列的设计考虑,如密度、速度、功耗。 第七章:可编程逻辑器件(PLD) PLA(可编程逻辑阵列)、PAL(可编程阵列逻辑)、GAL(通用阵列逻辑)等早期PLD器件的结构和编程方式。 FPGA(现场可编程门阵列)的架构:LUT(查找表)、CLB(可配置逻辑块)、布线资源、I/O接口。 CPLD(复杂可编程逻辑器件)的架构特点。 PLD器件的应用场景和开发流程。 第三部分:集成电路设计流程与工具 第八章:硬件描述语言(HDL)入门 Verilog HDL:基本语法、数据类型、运算符、行为级建模、数据流建模、结构级建模。 VHDL:基本语法、数据类型、运算符、行为级建模、数据流建模、结构级建模。 (此处可以简要提及与HDL相关的验证概念,如测试平台(Testbench)的编写,但侧重于设计本身)。 第九章:综合与仿真 逻辑综合:综合工具的使用,RTL代码到门级网表的转换,面积、速度、功耗的优化目标。 仿真:仿真器的作用,仿真波形分析,设计验证的基本步骤。 形式验证(Formal Verification)的概念和基本方法。 第十章:布局布线(Place and Route) 布局(Placement):将逻辑门和触发器映射到物理器件上的过程,优化布线长度和信号完整性。 布线(Routing):连接逻辑单元之间的连线,考虑布线拥塞和信号延迟。 时钟树综合(Clock Tree Synthesis, CTS)的重要性。 物理设计中的功耗优化技术。 第十一章:静态时序分析(STA) 静态时序分析的基本原理,无需仿真波形即可检查时序违例。 时序约束(Timing Constraints)的设定,如时钟周期、输入/输出延迟。 关键路径(Critical Path)的概念及其优化。 STA工具的使用和结果分析。 第四部分:集成电路设计实践与应用 第十二章:低功耗集成电路设计 低功耗设计的挑战与必要性。 功耗的来源:动态功耗(开关功耗)和静态功耗(漏电功耗)。 低功耗设计技术:时钟门控(Clock Gating)、电源门控(Power Gating)、动态电压频率调节(DVFS)、多阈值电压CMOS(MTCMOS)。 第十三章:模拟与混合信号集成电路基础 运算放大器(Op-amp)的基本原理和应用。 数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)的基本结构和工作原理。 PLL(锁相环)的概念和基本功能。 模拟电路的版图设计考虑。 第十四章:集成电路测试与可靠性 集成电路测试的必要性与目标。 测试向量(Test Vectors)的生成。 故障模型(Fault Models)介绍。 可测试性设计(Design for Testability, DFT)技术:扫描链(Scan Chain)、内建自测试(Built-In Self-Test, BIST)。 集成电路的可靠性问题:电迁移(Electromigration)、热应力(Thermal Stress)、击穿(Dielectric Breakdown)。 第十五章:前沿集成电路技术与发展趋势 片上系统(System-on-Chip, SoC)的设计理念和挑战。 3D ICs(三维集成电路)和异构集成。 人工智能(AI)在IC设计中的应用(如AI辅助的综合、版图设计)。 下一代半导体材料与器件。 读者对象: 本书适合所有对集成电路设计感兴趣的大学本科生、研究生,以及从事IC设计、FPGA开发、嵌入式系统开发、电子产品设计的工程师。具备一定的数字电路基础和C语言或Python等基础编程知识将有助于更好地理解本书内容。 学习价值: 通过系统学习本书,读者将能够: 深刻理解集成电路设计的基本原理和流程。 掌握数字逻辑电路的设计方法,并能使用硬件描述语言进行建模。 了解现代IC设计工具链的基本工作方式。 认识到集成电路设计中的关键挑战,如功耗、性能和可靠性。 为进一步深入研究特定IC设计领域(如CPU、GPU、DSP、FPGA应用开发、模拟IC设计等)打下坚实的基础。 《集成电路设计与实践》将是一本陪伴读者从理论入门到实践探索的宝贵参考书,帮助他们在日新月异的电子技术领域不断进步。

用户评价

评分

这本书的封面上“VHDL及数字电路验证”这几个字,瞬间就勾起了我这个数字 IC 设计新手的好奇心。我目前正在学习数字电路设计的基础知识,也了解到 VHDL 是 FPGA 设计中不可或缺的语言。然而,市面上关于 VHDL 的书籍实在太多,各种介绍从入门到进阶都有,让我有些无从下手。尤其是“验证”这个词,更是让我感到一丝迷茫。在学校的学习中,我们更多的是关注如何用 VHDL 实现功能,而对于如何“验证”设计是否正确,则了解得不多。我一直好奇,为什么验证如此重要?一个功能实现得看起来没问题,难道还需要耗费大量精力去“验证”吗?这本书的标题让我觉得它可能会解答我的这些困惑,比如,它会不会讲解如何编写测试平台 (testbench) 来模拟各种输入信号,检测输出是否符合预期?会不会深入剖析一些常见的验证方法论,比如 UVM (Universal Verification Methodology)?我特别期待它能用一些生动形象的例子,将抽象的验证概念变得易于理解,而不是枯燥的理论堆砌。毕竟,对于我这样的初学者来说,能够将所学知识融会贯通,并且运用到实际项目中,才是最终的目标。这本书的出现,让我看到了一个可能性,它或许能为我打开数字电路验证的另一扇门,让我不再仅仅满足于“实现”,而是追求“可靠”。

评分

我在工程实践中,深切体会到“质量”的重要性,而数字电路的“质量”很大程度上就体现在其验证的充分性上。我的工作内容涉及到一些需要高度可靠性的数字系统,例如在医疗设备和航空电子领域。在这种场景下,一次小小的验证疏漏都可能导致灾难性的后果。因此,对于 VHDL 和数字电路验证的学习,我一直抱有极大的热情。我寻找的书籍,不仅仅是教授 VHDL 语法,更重要的是能够指导我如何运用 VHDL 来实现更严谨、更有效的验证。这本书的标题“VHDL及数字电路验证”让我看到了希望。我希望它能够提供一些关于如何设计验证策略的指导,比如如何根据设计的复杂度和关键性来制定不同的验证级别。它是否会深入探讨一些高级的验证技术,例如性能分析,功耗验证,以及如何与物理验证相结合?我特别期待它能够分享一些关于如何构建可维护、可扩展的验证IP (Verification IP) 的经验,并且如何利用这些 IP 来加速验证进程。对于一个对数字电路验证有较高要求的工程师来说,我期待这本书能够提供一套完整的解决方案,帮助我提升验证的层次和水平。

评分

从我的角度来看,这本书的出现,恰好填补了市场上一部分空白。我们都知道,VHDL 是一种硬件描述语言,它的核心在于描述硬件的结构和行为。而“验证”则是确保这种描述准确无误、能够满足设计要求的关键步骤。很多现有的 VHDL 教材,虽然能够教会读者如何编写 VHDL 代码,但在如何系统地验证这些代码方面,往往笔墨不多,或者只是点到为止。这导致很多初学者在编写完 RTL 代码后,面对庞大而复杂的电路,不知道如何下手进行有效的验证,最终只能依赖于经验或者简单地进行功能测试。这本书的标题直接点明了“验证”的重要性,这让我非常期待。我希望它不仅仅停留在 VHDL 的语法层面,而是能够将 VHDL 的应用与验证技术紧密结合起来。它是否会讲解如何在 VHDL 中编写高效的测试平台,如何模拟各种复杂的输入场景,以及如何利用 VHDL 的一些特性来简化验证过程?我更希望它能够引入一些先进的验证理念和方法,例如如何利用 VHDL 进行形式验证 (formal verification),或者如何构建一个模块化的验证框架。对于那些想要深入理解 VHDL 和数字电路验证之间内在联系的读者来说,这本书具有很高的潜在价值。

评分

我一直对 FPGA 的应用充满兴趣,尤其是看到许多复杂的数字系统能够通过 FPGA 实现,感到非常惊叹。学习 VHDL 是入门 FPGA 设计的必经之路,而我恰恰在这方面遇到了一些瓶颈。虽然我已经能够掌握 VHDL 的基本语法,并且可以编写一些简单的模块,但在实际的项目应用中,我总是感觉自己对设计验证这一块了解得不够深入。很多时候,我只是简单地编写一些测试向量,然后观察输出结果,这种验证方式显得非常被动和低效。我迫切地希望能够学习到更系统、更专业的验证方法。这本书的标题“VHDL及数字电路验证”正是我一直在寻找的。我很好奇,它是否会从 VHDL 的角度出发,讲解如何设计出易于验证的 RTL 代码?它是否会介绍一些先进的验证技术,比如约束随机验证 (constrained random verification),以及如何有效地管理和组织验证项目?我特别希望能从中学习到如何构建一个可复用、可扩展的验证平台,而不是每次都从零开始。对于我这样希望将 VHDL 技能提升到新的高度,并且能够独立完成复杂数字系统验证的爱好者来说,这本书可能会成为我的重要导师。

评分

作为一名在数字设计领域摸爬滚打多年的工程师,我一直觉得“验证”是整个流程中最耗时、也最容易被忽视的环节。很多时候,项目进度压力之下,大家往往更倾向于快速完成 RTL 设计,而将验证放在相对靠后的位置。然而,一旦设计进入了仿真验证阶段,就会发现各种各样的问题层出不穷,不仅严重拖慢了项目进度,甚至可能导致整个项目的失败。我曾经遇到过一个项目,因为验证不充分,导致流片后才发现严重的逻辑错误,那损失和教训真是惨痛。所以,我一直在寻找能够系统性地讲解数字电路验证方法和技巧的书籍。这本书的标题,尤其是“验证”二字,吸引了我。我猜测它可能会深入探讨如何有效地进行功能验证、性能验证,甚至时序验证。它是否会介绍如何利用 VHDL 编写高效的验证环境,如何进行覆盖率分析 (coverage analysis) 来衡量验证的完整性?我更希望它能提供一些实用的技巧,比如如何进行回归测试 (regression testing),如何利用各种仿真工具的特性来加速验证过程。对于那些想要提升验证效率和质量的工程师来说,一本内容扎实、条理清晰的验证书籍,无疑是宝贵的财富。我期待它能够提供一些“乾货”,帮助我们避免重蹈覆辙,并且能够设计出更加健壮、可靠的数字电路。

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