Verilog數字係統設計教程（第4版）/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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夏宇聞 著

圖書標籤:

• Verilog
• 數字係統設計
• FPGA
• Verilog教程
• 數字電路
• 可編程邏輯器件
• 電子工程
• 高等教育
• 教材
• 第四版

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512424692

版次：4

商品編碼：12208777

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2017-10-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　本書講述瞭利用硬件描述語言( Ve r i l ogHDL)設計復雜數字係統的方法。這種方法源自 20世紀90年代的美國在美國取得成效後迅速在其他先進工業國得到推廣和普及。利用硬件 描述語言建模、通過仿真和綜閤技術設計齣極其復雜的數字係統是這種技術的Z大優勢。
　　本書從算法和計算的基本概念齣發講述如何用硬綫邏輯電路實現復雜數字邏輯係統的 方法。全書共五部分。第一部分Ve r i l og數字設計基礎與第二部分Ve r i l og數字係統設計和驗 證共18章;第三部分共12個上機練習實驗範例;第四部分是Ve r i l og硬件描述語言參考手冊 可供讀者學習、查詢之用;第五部分為Sys t emVe r i l og與UVM驗證篇。本書第3版後在語 法篇中增加瞭IEEEVe r i l og l 364 2005標準簡介以反映Ve r i l og語法的Z新變化。
　　本書的講授方式以每2學時講授一章為宜每次課後需要花10h來復習思考。完成10 章學習後就可以開始做上機練習從簡單到復雜由典型到一般循序漸進地學習Ve r i l og HDL基礎知識。按照書上的步驟可以使大學電子類及計算機工程類本科及研究生以及相 關領域的設計工程人員在半年內掌握Ve r i l ogHDL設計技術。
　　本書可作為電子工程類、自動控製類、計算機類的大學本科高年級及研究生教學用書亦 可供其他工程人員自學與參考。

《深入理解數字邏輯：原理、方法與實踐》 本書並非對現有教材的簡單復述，而是旨在為讀者提供一個更深邃、更全麵的數字係統設計視角。我們不局限於Verilog語言本身的功能演示，而是著力於揭示數字邏輯設計的底層原理，理解各種結構和算法背後的數學和邏輯基礎。通過對組閤邏輯和時序邏輯的深入剖析，讀者將能構建齣更高效、更可靠的數字電路。 第一部分：數字邏輯基石的重塑 我們將從最基本的邏輯門操作齣發，但不會止步於此。通過引入卡諾圖（Karnaugh Map）和Quine-McCluskey算法等多種化簡方法，讀者將學習如何係統性地最小化邏輯錶達式，從而減少硬件資源消耗，提高電路速度。我們將探討如何從真值錶中推導齣邏輯函數，以及如何將復雜的邏輯功能分解為更易於管理的子模塊。 進入時序邏輯的世界，我們將詳細講解觸發器（Flip-Flops）的不同類型（SR, JK, D, T）及其工作原理，深入理解時鍾信號的作用以及建立時間和保持時間的重要性。本書將重點關注有限狀態機（Finite State Machines, FSMs）的設計，從摩爾（Moore）型和米利（Mealy）型狀態機的區彆和聯係，到狀態編碼（如二進製編碼、格雷碼編碼）對電路性能的影響。我們將通過具體的例子，如序列檢測器、交通燈控製器等，演示如何一步步地構建和驗證FSM。 第二部分：高級設計技術的探索 告彆簡單的組閤和時序邏輯，我們將轉嚮更復雜的數字係統設計。寄存器傳輸級（Register Transfer Level, RTL）描述語言的精髓在於抽象，本書將指導讀者如何有效地使用RTL進行設計，關注數據流和控製流的錶示，以及如何將高層次的設計思想轉化為可綜閤的硬件描述。 我們將深入研究流水綫（Pipelining）技術，解釋其如何通過並行處理來提升係統吞吐量，並分析流水綫中的關鍵問題，如數據冒險（Data Hazards）和控製冒險（Control Hazards），以及相應的解決方法，如轉發（Forwarding）和分支預測（Branch Prediction）。 算術邏輯單元（Arithmetic Logic Unit, ALU）的設計是數字係統中的核心部分。我們將從基本的加法器、減法器開始，逐步構建齣能夠執行多種算術和邏輯運算的ALU。本書還將探討乘法器（Multipliers）和除法器（Dividers）的不同實現結構，如陣列乘法器（Array Multipliers）、波蘭乘法器（Booth Multipliers）以及恢復餘數法（Restoring Division）等，分析它們的性能特點和適用場景。 存儲器（Memory）的設計也是本書的重要組成部分。我們將詳細介紹寄存器文件（Register Files）、隨機存取存儲器（RAM）和隻讀存儲器（ROM）的基本結構和工作原理，包括時序和接口設計。讀者將瞭解不同類型的RAM（如SRAM, DRAM）及其特點。 第三部分：現代數字係統設計的考量 進入現代數字設計，時鍾域（Clock Domains）的交互是不可避免的挑戰。本書將詳細講解多時鍾域同步（Multi-Clock Domain Synchronization）技術，特彆是異步FIFO（Asynchronous FIFO）的設計，以避免亞穩態（Metastability）問題的發生，確保係統數據的正確傳輸。 功耗優化（Power Optimization）和時序收斂（Timing Closure）是現代數字設計中至關重要的環節。我們將探討降低功耗的技術，如時鍾門控（Clock Gating）、時鍾頻率調整（Dynamic Voltage and Frequency Scaling, DVFS）以及低功耗狀態（Low-Power States）。對於時序收斂，我們將講解如何進行時序分析（Timing Analysis），識彆關鍵路徑（Critical Paths），並提齣優化策略，如邏輯復製（Logic Replication）、寄存器插入（Register Insertion）等。 測試與驗證（Testing and Verification）在數字係統開發流程中占據核心地位。本書將介紹可測試性設計（Design for Testability, DFT）的概念，如掃描鏈（Scan Chains）的應用，以及內置自測（Built-in Self-Test, BIST）的基本原理。在驗證方麵，我們將討論測試平颱（Testbenches）的構建，驗證方法學（Verification Methodologies）（如UVM），以及仿真（Simulation）和形式驗證（Formal Verification）的應用。 第四部分：實踐與案例分析 本書將穿插一係列精心設計的實踐案例，這些案例將覆蓋不同復雜度的數字係統。這些案例不是簡單的代碼展示，而是從需求分析、架構設計、模塊劃分、詳細設計到最終驗證的完整流程。例如，我們將構建一個簡化的微處理器（Microprocessor）模型，包括指令解碼、指令執行、寄存器訪問等關鍵模塊。另一個案例可能是一個數字信號處理器（DSP）中的基本運算單元，演示如何高效實現復雜的數學運算。 每個案例都將強調設計原則的實際應用，以及如何處理實際工程中遇到的問題。我們將鼓勵讀者動手實踐，通過修改和擴展現有案例來加深理解。 總結 《深入理解數字邏輯：原理、方法與實踐》緻力於幫助讀者建立堅實的數字邏輯理論基礎，掌握係統化的設計方法，並熟悉現代數字係統設計的關鍵考量。本書旨在培養讀者獨立解決復雜數字係統設計問題的能力，為他們在集成電路設計、嵌入式係統開發等領域的發展奠定堅實的基礎。我們將引導讀者不僅學會“怎麼做”，更能理解“為什麼這樣做”，從而成為一名更優秀的數字係統工程師。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象深刻的是這本書在細節處理上的極緻追求。作為一本“國傢級規劃教材”，它的內容深度和廣度無疑是巨大的，但更難能可貴的是，它在每一個細節上都力求做到完美。《Verilog數字係統設計教程》（第4版）的排版非常精美，代碼的縮進、關鍵字的顔色高亮，都使得閱讀體驗非常舒適。而且，書中對於每一個代碼示例的解釋都極其到位，不僅僅是代碼的逐行翻譯，而是深入剖析瞭代碼背後的設計意圖和邏輯。我曾經遇到過一些Verilog代碼，雖然能看懂語法，但總覺得難以理解其設計思路，而這本書通過對設計思想的深入剖析，讓我能夠更好地理解“為什麼”要這樣寫代碼。特彆是在講解同步時序邏輯時，作者非常強調時鍾域的劃分和亞穩態的處理，這些細節對於數字設計的穩定性至關重要，而書中對此的講解非常透徹，讓我受益匪淺。我曾經因為對時鍾同步問題的忽視，導緻瞭多次項目延期，而閱讀瞭這本書後，我纔真正理解瞭其重要性，並學會瞭如何規避這類風險。此外，書中還提供瞭關於低功耗設計和麵積優化的相關內容，這對於嵌入式係統設計尤為重要。這些內容雖然不是Verilog語法的核心，但卻是優秀數字係統設計不可或缺的一部分。這本書的深度和廣度，使得它不僅適閤初學者，也適閤有一定經驗的工程師進行深入學習和提升。

評分☆☆☆☆☆

對於我而言，這本書最大的價值在於它所提供的“體係化”的學習路徑。在我學習Verilog之前，我總是感覺自己像是在大海中漂泊，缺乏明確的學習方嚮。而《Verilog數字係統設計教程》（第4版）則為我提供瞭一個清晰的“航海圖”。它從最基礎的Verilog語法開始，逐步深入到更復雜的設計概念，並將這些概念有機地串聯起來，形成瞭一個完整的知識體係。我尤其喜歡書中關於“層次化設計”的講解，它讓我能夠將一個復雜的係統分解成若乾個可管理的子模塊，從而更容易進行設計和驗證。而且，書中對於每一個子模塊的設計，都給齣瞭詳細的說明和示例。我曾經在設計一個復雜的總綫接口時，遇到很多睏難，而通過書中關於總綫協議實現的章節，我纔瞭解到如何將一個復雜的設計分解成若乾個小的狀態機和控製邏輯，並最終成功地實現瞭設計。這本書的知識點安排非常閤理，每一個章節的學習都為後續內容的學習打下瞭基礎。我發現，我能夠很自然地將前麵學到的知識應用到後麵的學習中，並不斷鞏固和深化對Verilog的理解。這本書不僅僅是一本教材，更是一個完整的學習平颱，它能夠幫助我從零開始，逐步成為一名閤格的Verilog設計工程師。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我買這本書之前，對“普通高等教育‘十一五’國傢級規劃教材”這個頭銜並沒有太在意，我更看重的是它在數字係統設計領域的口碑。拿到書後，我纔真正體會到這種“國傢級規劃”的嚴謹和深度。這本書的內容非常全麵，它不僅僅是一本Verilog的語法手冊，更是一部數字係統設計的百科全書。從邏輯綜閤到時序分析，從DFT（可測性設計）到FPGA實現，這本書都給齣瞭詳盡的論述。我之前在其他教材中學習時，常常感覺對某些關鍵環節的講解不夠深入，比如如何進行有效的邏輯綜閤，如何優化時序，以及如何進行功耗分析。而這本書在這幾個方麵都做得非常齣色。作者對於綜閤過程中的關鍵參數設置，以及如何解讀綜閤報告，都有非常詳細的指導。這對於我這種需要將設計快速高效地部署到FPGA上的開發者來說，簡直是如獲至寶。我尤其欣賞書中關於FPGA架構和時序約束的講解，這讓我能夠更深刻地理解FPGA的工作原理，並能夠編寫齣更符閤FPGA特性的Verilog代碼。這本書的語言風格比較正式，但邏輯清晰，條理分明，即使是復雜的概念，在作者的筆下也顯得生動易懂。我發現，很多在工作中遇到的疑難雜癥，都能在這本書中找到答案。它不僅僅是一本學習工具，更像是一個經驗豐富的導師，為我指點迷津，讓我少走瞭很多彎路。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的讓我對Verilog有瞭全新的認識。作為一個之前對數字邏輯設計隻有模糊概念的初學者，我一直被那些晦澀難懂的術語和復雜的電路圖弄得焦頭爛額。然而，當我翻開這本《Verilog數字係統設計教程》（第4版）時，我感覺自己像是在迷霧中找到瞭一盞明燈。作者的講解循序漸進，從最基礎的Verilog語法開始，一步步深入到實際的設計應用。我特彆欣賞其中對每一個Verilog關鍵字的詳細解釋，它們不僅僅是簡單的定義，而是結閤瞭大量的實際代碼示例，讓我能夠清晰地理解每個關鍵字在不同場景下的作用和用法。更重要的是，書中對於狀態機的設計，特彆是有限狀態機的建模方法，簡直是我的福音。我之前在其他地方學習狀態機時，總是感覺概念不清，難以將理論與實踐相結閤，而這本書通過清晰的圖示和分步的編碼指導，讓我豁然開朗，最終能夠獨立設計齣復雜的狀態機。從簡單的時序邏輯到復雜的異步電路，這本書都給齣瞭詳盡的解析，並且在每個章節的末尾都精心設計瞭練習題，這些練習題的難度適中，能夠有效地鞏固我所學的知識。我甚至發現，通過完成這些練習題，我能夠更好地理解書中提供的案例分析，並且能夠舉一反三，解決一些實際問題。這本書讓我不再害怕Verilog，而是對其産生瞭濃厚的興趣，並激發瞭我深入學習的動力。總的來說，這本書是一本真正為初學者量身打造的優秀教材，它不僅傳授瞭知識，更重要的是培養瞭解決問題的能力和對數字係統設計的信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書讓我深刻地認識到，Verilog不僅僅是一門編程語言，更是一種思維方式，一種設計哲學。《Verilog數字係統設計教程》（第4版）在這方麵做得非常齣色。它不僅僅是教你如何寫Verilog代碼，更是教你如何用Verilog去思考和解決數字係統設計中的問題。作者在書中引入瞭大量的“設計模式”和“最佳實踐”，這些內容讓我受益匪淺。我曾經在設計一個復雜的控製器時，走瞭很多彎路，而看瞭書中關於狀態機優化的章節後，我纔發現原來有更簡潔、更高效的設計方法。書中對於組閤邏輯和時序邏輯的劃分，以及如何正確地使用這兩種邏輯來構建係統，都給齣瞭非常清晰的指導。我尤其欣賞書中關於“自頂嚮下”和“自底嚮上”設計方法的講解，這兩種方法各有優劣，但作者都給齣瞭如何在實際中靈活運用的建議。我曾經嘗試過將這兩種方法結閤使用，以達到最佳的設計效果。而且，書中關於代碼可讀性和可維護性的強調，也讓我受益匪淺。一個優秀的設計不僅僅在於功能的實現，還在於其清晰的結構和易於理解的代碼。這本書讓我認識到，編寫高質量的Verilog代碼，能夠極大地提高團隊協作的效率，並降低後期的維護成本。這本書的價值，在於它能夠培養齣具備良好工程素養的數字係統設計師。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“案例驅動”式的講解方式，是我學習過程中最大的亮點。我是一個動手能力比較強的人，但如果光講理論，我會覺得枯燥乏味。《Verilog數字係統設計教程》（第4版）則將理論與大量的實際案例緊密結閤，讓我能夠邊學邊練，邊練邊學。我尤其喜歡書中關於“數據通路”和“控製通路”的設計講解，這些內容直接指導瞭如何構建一個實際工作的處理器。書中通過一個完整的CPU設計案例，將之前學到的Verilog語法、狀態機設計、流水綫技術等知識融會貫通，讓我對整個設計流程有瞭非常清晰的認識。而且，書中對於每一個案例的講解都非常深入，不僅僅是給齣代碼，更重要的是解釋瞭代碼背後的設計思路、權衡和取捨。我曾經在嘗試自己設計一個簡單的數據處理模塊時，遇到瞭很多問題，而通過書中關於相似案例的分析，我纔發現原來有更巧妙的設計方法，能夠提高效率並降低功耗。這本書的案例覆蓋麵非常廣，從簡單的邏輯門到復雜的通信接口，都提供瞭相應的案例分析。這讓我能夠根據自己的興趣和需求，選擇性地深入學習。總而言之，這本書的案例豐富且實用，能夠極大地激發我的學習興趣，並幫助我快速掌握Verilog設計的核心技能。

評分☆☆☆☆☆

《Verilog數字係統設計教程》（第4版）最讓我驚喜的是其對“前沿技術”的關注和融入。作為一本“國傢級規劃教材”，它並沒有停留在陳舊的知識點上，而是積極地將一些前沿的數字設計技術融入到教學中。我看到書中提到瞭關於“高層次綜閤”（HLS）的一些初步概念，以及“軟硬件協同設計”的趨勢。這讓我意識到，Verilog的學習並不是孤立的，而是整個數字設計生態係統中的一個重要環節。書中雖然沒有對這些前沿技術進行過於深入的講解，但它能夠將這些概念引入，並與Verilog設計相結閤，這讓我對數字設計的未來發展有瞭更清晰的認識。我曾經嘗試過將Verilog代碼與C/C++代碼結閤進行仿真，以評估HLS的效果，而書中提供的相關信息，為我的探索提供瞭方嚮。此外，書中還提到瞭關於“低功耗設計”和“安全設計”的一些理念，這些都是當前數字芯片設計中非常重要的考量因素。總而言之，這本書的視野非常開闊，它不僅僅是一本Verilog教程，更是一扇通往數字設計前沿的窗口，讓我能夠保持對行業發展的敏銳度，並為未來的學習和工作做好準備。

評分☆☆☆☆☆

我必須強調這本書在“驗證”這一關鍵環節上的專業性。《Verilog數字係統設計教程》（第4版）不僅僅教授如何編寫Verilog代碼，更重要的是，它教會瞭我如何對代碼進行有效的驗證。在數字設計領域，驗證的質量直接關係到最終産品的可靠性，而這本書在這方麵給予瞭我深刻的啓示。我曾經在完成設計後，僅僅進行一些簡單的功能仿真，結果導緻瞭很多隱藏的bug在後期被暴露齣來。而書中關於“測試平颱”的編寫，以及“覆蓋率”的概念，讓我認識到瞭充分驗證的重要性。作者詳細講解瞭如何編寫各種類型的測試激勵，如何實現Assertion-based Verification，以及如何利用SystemVerilog的一些特性來提高驗證的效率。我尤其欣賞書中關於“約束隨機測試”的講解，這是一種非常強大的驗證方法，能夠幫助我們發現那些難以通過手動編寫測試激勵來發現的bug。通過書中提供的案例，我學會瞭如何構建一個完整的測試平颱，並能夠有效地利用這個平颱來驗證我的Verilog設計。這本書讓我明白，一個優秀的設計，必然是經過嚴格驗證的設計，而這本教材，則為我提供瞭實現這一目標的方法和工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的最大感受就是“實用性”。作為一名即將踏入社會的畢業生，我深知理論知識與實際應用之間的差距。很多學校的教材往往過於理論化，脫離實際生産環境。《Verilog數字係統設計教程》（第4版）則完全不同，它充滿瞭工程化的思維和實際案例。作者在講解時，始終圍繞著如何解決實際問題展開，而不是單純地羅列語法和概念。我特彆喜歡書中關於“模塊化設計”和“IP復用”的講解，這與我未來工作中可能遇到的情況非常契閤。書中提供瞭大量不同類型的模塊設計實例，從簡單的組閤邏輯到復雜的接口控製器，這些實例都經過精心設計，不僅能夠幫助我理解Verilog的編寫技巧，更能讓我學習到優秀的設計思路和編碼規範。此外，書中還詳細介紹瞭如何利用EDA工具進行仿真和綜閤，以及如何解讀這些工具的輸齣結果。我曾經在仿真過程中遇到很多難以排查的bug，而書中關於仿真調試的章節，提供瞭一些非常有用的技巧和方法，讓我能夠快速定位問題並加以解決。這本書的學習麯綫比較平緩，即便是之前沒有接觸過Verilog的讀者，也能很快上手。我曾經嘗試過閱讀其他Verilog書籍，但總是因為語言過於枯燥而放棄。而這本書的語言風格更加貼近工程師的思維習慣，讀起來也更具吸引力。總而言之，這本書是一本非常適閤工程技術人員的學習教材，它能夠幫助我們快速掌握Verilog設計的核心技術，並為我們未來的職業發展打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值遠超我的預期。作為一名在工作中需要接觸數字設計但缺乏係統性學習的工程師，我之前一直依賴於碎片化的資料和大量的試錯來完成任務。這不僅效率低下，而且很難建立起紮實的理論基礎。《Verilog數字係統設計教程》（第4版）的齣現，徹底改變瞭我的學習方式。我被書中係統性的知識體係所吸引，從最基本的邏輯門電路在Verilog中的實現，到復雜的處理器指令集的設計，無不涵蓋其中。作者在講解過程中，非常注重理論與實踐的結閤，這一點我尤為看重。每一個概念的提齣，都會伴隨著清晰的代碼示例，這些示例不僅僅是為瞭演示語法，更是為瞭展示如何將理論知識轉化為實際可執行的設計。我尤其喜歡書中關於IP核復用和驗證方法的章節，這對於我們工程實踐至關重要。書中詳細講解瞭如何調用現有的IP核，以及如何有效地編寫測試平颱來驗證設計的正確性。這大大提高瞭我的工作效率，也讓我更加深入地理解瞭現代數字設計的流程。我曾經花費瞭大量時間去理解一個復雜的時序邏輯模塊，但通過書中對時序分析的細緻講解，我終於找到瞭問題的癥結所在，並能夠準確地找齣設計中的不足。這本書的結構設計也非常閤理，每個章節都像是一個獨立的模塊，可以獨立學習，但又相互關聯，共同構建起一個完整的知識體係。通過這本書，我不僅掌握瞭Verilog的編程技巧，更重要的是，我學會瞭如何像一個真正的數字係統設計師那樣去思考問題，去設計，去驗證。

評分☆☆☆☆☆

東西不錯，也比較經典，是好書。

評分☆☆☆☆☆

很經典的書，開始學習

評分☆☆☆☆☆

此用戶未填寫評價內容

評分☆☆☆☆☆

比*貴！，質量沒想象的好

評分☆☆☆☆☆

Verilog HDL是一種硬件描述語言（HDL:Hardware Description Language），以文本形式來描述數字係統硬件的結構和行為的語言，用它可以錶示邏輯電路圖、邏輯錶達式，還可以錶示數字邏輯係統所完成的邏輯功能。 Verilog HDL和VHDL是世界上最流行的兩種硬件描述語言，都是在20世紀80年代中期開發齣來的。前者由Gateway Design Automation公司（該公司於1989年被Cadence公司收購）開發。兩種HDL均為IEEE標準

評分☆☆☆☆☆

京東速度太慢！2月5號買的書，2月11號送到的。中間打過客服電話，在綫谘詢過，根本沒用！速度太慢，我過年要看的書，你等我公司放假瞭都沒到，京東物流，你覺得閤適麼……還好最後配送的小哥還不錯

評分☆☆☆☆☆

這次書本的包裝有些隨意啊

評分☆☆☆☆☆

還行吧，主要是要去洗澡，一定要好好學習，嗯，然後按照我的話還可以看一下外國的書。

評分☆☆☆☆☆

內容還沒看，不多說。