Verilog HDL數字係統設計原理與實踐

Verilog HDL數字係統設計原理與實踐 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

王建民 著
圖書標籤:
  • Verilog HDL
  • 數字係統設計
  • 硬件描述語言
  • FPGA
  • 數字電路
  • 可編程邏輯器件
  • EDA
  • 設計實踐
  • 電子工程
  • 通信工程
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齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111595823
版次:1
商品編碼:12365311
品牌:機工齣版
包裝:平裝
叢書名: 普通高等教育電氣信息類規劃教材
開本:16開
齣版時間:2018-06-01
用紙:膠版紙
頁數:350

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書既可以作為電子科學與技術、集成電路設計相關專業本科、研究生數字集成電路前端設計教材,也可作為電子信息、電氣工程和自動化相關專業FPGA應用設計課程教材使用。
本書堅持“用語言、講設計、重實踐”的建設思路,打破傳統教材以介紹硬件描述語言語法或者軟件使用為重點的傳統,以數字電路結構為主綫安排教學內容,通過大量完整、規範的設計實例介紹基於Verilog HDL的寄存器傳輸級(Register Transfer Level,RTL)數字電路設計的基本概念和實現方法。

內容簡介

《Verilog HDL數字係統設計原理與實踐》從應用角度齣發,詳細介紹瞭利用硬件描述語言進行數字電路設計的基本原理、基本概念和設計方法,包括VerilogHDL語法基礎、組閤邏輯電路、規則時序邏輯電路、有限狀態機及數據通道設計,靜態時序分析及跨時鍾域數據傳輸的基本概念、設計方法及應用。全書通過大量、完整、規範的設計實例演示各類數字電路的設計過程和描述方法。每章配有習題,以指導讀者深入地進行學習。本書既可以作為電子科學與技術、集成電路設計相關專業本科、研究生數字集成電路前端設計教材,也可作為電子信息、電氣工程和自動化相關專業FPGA應用設計課程教材使用。

目錄

目錄
前言
第1章數字係統設計概述
1.1引言
1.2模擬電路和數字電路
1.2.1模擬信號和數字信號
1.2.2模數轉換
1.2.3模擬電路和數字電路
1.3數字電路設計
1.3.1數字電路與係統
1.3.2數字電路設計流程
1.4硬件描述語言
1.5習題和思考題
第2章數字電路基礎
2.1變量和函數
2.2基本邏輯關係
2.2.1邏輯與
2.2.2邏輯或
2.2.3邏輯反
2.3邏輯門和數字電路
2.3.1晶體管
2.3.2邏輯門
2.3.3邏輯電路的錶示
2.4布爾代數和卡諾圖
2.4.1布爾代數
2.4.2最小項的定義及其性質
2.4.3卡諾圖法化簡邏輯函數
2.5CMOS邏輯門電路
2.5.1NMOS邏輯門
2.5.2CMOS邏輯門
2.6設計實現
2.6.1標準芯片
2.6.2可編程邏輯器件
2.6.3全定製芯片、標準單元和門陣列
2.7習題和思考題
第3章Verilog HDL硬件描述語言
3.1基本概念
3.1.1模塊
3.1.2空白和注釋
3.1.3關鍵字
3.1.4標識符
3.2數據類型
3.2.1四值邏輯係統
3.2.2綫網和變量
3.2.3有符號和無符號數
3.3層次化設計
3.3.1設計方法學
3.3.2模塊實例
3.3.3端口連接規則
3.4門級描述
3.4.1多輸入門
3.4.2多輸齣門
3.4.3三態門
3.4.4門陣列實例
3.5任務和函數
3.5.1任務
3.5.2函數
3.5.3任務和函數的區彆
3.5.4設計實例:格雷碼計數器
3.6可重用設計
3.6.1宏定義
3.6.2條件編譯
3.6.3參數
3.7習題和思考題
第4章組閤邏輯電路設計
4.1組閤邏輯電路
4.2連續賦值語句
4.3組閤邏輯always塊
4.4Verilog HDL操作符
4.4.1錶達式
4.4.2操作數
4.4.3操作符
4.4.4操作符優先級
4.5if語句
4.5.1基本語法
4.5.2設計實例
4.6case語句
4.6.1基本語法
4.6.2設計實例
4.7決策樹
4.7.1full case和parallel case
4.7.2優先結構路由網絡
4.7.3並列結構路由網絡
4.8組閤邏輯電路設計實例
4.8.1有符號加法器
4.8.2移位器
4.8.3三態邏輯
4.8.4浮點數加法器
4.8.5組閤邏輯乘法器
4.9設計優化
4.9.1操作符共享
4.9.2布局相關的電路
4.9.3功能共享
4.10組閤邏輯電路的設計要點
4.10.1組閤邏輯電路設計的常見錯誤
4.10.2組閤邏輯電路設計規則
4.11組閤邏輯電路Testbench
4.11.1仿真邏輯的構成
4.11.2組閤邏輯電路Testbench實例
4.12習題和思考題
第5章規則時序邏輯電路設計
5.1時序邏輯電路
5.1.1時序邏輯電路結構及工作過程
5.1.2時序邏輯電路的描述
5.2基本存儲元件
5.2.1D鎖存器
5.2.2D觸發器
5.2.3寄存器和寄存器文件
5.3規則時序邏輯電路設計實例
5.3.1計數器
5.3.2移位寄存器
5.3.3綫性反饋移位寄存器
5.3.4同步 FIFO
5.4循環語句
5.4.1for循環語句
5.4.2while語句
5.5生成語句
5.5.1循環生成語句
5.5.2條件生成語句
5.5.3case生成語句
5.6時序邏輯電路Testbench
5.7設計陷阱
5.7.1阻塞賦值和非阻塞賦值
5.7.2組閤邏輯環
5.7.3異步信號的誤用
5.7.4門控時鍾的誤用
5.7.5導齣時鍾的使用
5.8習題和思考題
第6章有限狀態機設計原理
6.1有限狀態機
6.1.1米利狀態機和摩爾狀態機
6.1.2邊沿檢測電路
6.1.3米利狀態機和摩爾狀態機的比較
6.2狀態轉換圖和算法狀態機圖
6.2.1狀態轉換圖
6.2.2算法狀態機圖
6.3有限狀態機的時序
6.4狀態賦值
6.4.1未用狀態的處理
6.4.2狀態賦值對電路的影響
6.4.3超前輸齣電路
6.5有限狀態機的實現
6.5.1代碼風格
6.5.2Verilog HDL狀態賦值
6.5.3兩段式always塊
6.5.4多段式always塊
6.5.5一段式always塊
6.6設計實例
6.6.1序列檢測器
6.6.2鍵盤掃描電路
6.6.3仲裁電路
6.6.4BCD碼餘3碼轉換電路
6.7習題和思考題
第7章有限狀態機設計實踐
7.1軌道車控製器
7.1.1問題描述
7.1.2軌道車運行方嚮輸齣信號
7.1.3開關位置輸齣信號
7.1.4傳感器輸入信號
7.1.5設計實現
7.2飛機起落架控製器
7.2.1問題描述
7.2.2設計實現
7.3存儲器控製器
7.3.1SRAM讀寫時序
7.3.2SRAM控製器數據通道
7.3.3SRAM控製器控製通道
7.4通用異步收發器UART
7.4.1接收模塊
7.4.2發送模塊
7.5習題和思考題
第8章時序分析基礎
8.1組閤邏輯電路的傳播延遲
8.1.1組閤邏輯電路傳播延遲的定義
8.1.2傳播延遲産生的後果
8.1.3傳播延遲的計算
8.2時序邏輯電路的傳播延遲
8.2.1引腳到引腳延遲路徑
8.2.2輸入到寄存器數據輸入延遲路徑
8.2.3時鍾到輸齣延遲路徑
8.2.4寄存器到寄存器延遲路徑
8.2.5時序邏輯電路的最高工作頻率
8.2.6建立時間和保持時間的調整
8.3提高電路的最高工作頻率
8.4調整電路的建立時間和保持時間
8.5同步電路的時序分析方法
8.5.1建立時間和最高工作頻率
8.5.2保持時間
8.5.3輸齣相關的時序參數
8.5.4輸入相關的時序參數
8.6帶有時鍾偏斜情況的時序分析
8.6.1時鍾偏斜對同步設計的影響
8.6.2時鍾偏斜對於建立時間和最高時鍾頻率的影響
8.6.3時鍾偏斜對保持時間約束的影響
8.7習題和思考題
第9章數據通道設計原理
9.1數據通道
9.2寄存器傳輸級設計
9.2.1算法
9.2.2數據流模型
9.2.3寄存器傳輸級設計
9.3FSMD設計原理
9.3.1寄存器傳輸操作
9.3.2數據通道
9.3.3控製通道
9.4FSMD設計
9.4.1ASMD圖
9.

前言/序言

前言
近年來,硬件描述語言(Hardware Description Language)逐漸取代傳統的設計方法,成為數字電路設計的主流方法。本書堅持“用語言、講設計、重實踐”的建設思路,打破傳統教材以介紹硬件描述語言語法或者軟件使用為重點的傳統,以數字電路結構為主綫安排教學內容,通過大量完整、規範的設計實例介紹基於Verilog HDL的寄存器傳輸級(Register Transfer Level,RTL)數字電路設計的基本概念和實現方法。
《Verilog HDL數字係統設計原理與實踐》從Verilog HDL基礎語法講起,由淺入深,係統地介紹組閤邏輯電路設計、規則時序邏輯電路、有限狀態機、有限狀態機+數據通道、靜態時序分析和跨時鍾域設計的基本概念和實現方法;討論瞭數字電路結構與麵積、速度關係和優化方法及Verilog HDL實現方式,內容涵蓋數字電路(前端)設計的全部內容。書中對於數字電路基本原理和設計方法的描述,全部是通過難易程度不同的設計實例演示,大部分設計實例通過簡單擴展可以直接應用於具體設計,具有很好的參考價值。《Verilog HDL數字係統設計原理與實踐》可以作為電子科學與技術、集成電路設計相關專業本科、研究生數字集成電路前端設計基礎教材使用,也可作為電子信息、電氣工程和自動化相關專業教授FPGA應用設計課程教材使用。對於有經驗的數字電路設計工程師也會有一定的參考價值。
書中全部設計實例在Quartus II 13��0和ModelSim 10��2軟件環境下編譯通過,授課教師在教學過程中可酌情考慮取捨。建議授課學時:48學時;實驗學時:16學時。授課教師可以通過wjmfuzzy@126�眂om郵箱,申請本教材配套的CAI課件、習題答案、實驗指導書及實驗源代碼。由於綜閤軟件限製,本書元器件符號采用ANSI/IEEE標準,與國際符號的對照錶見附錄B。
研究生蘭風宇、崔新瑩和姚博文校對瞭部分書稿和代碼,李曉和李喆繪製瞭部分插圖,在此錶示真誠的感謝。感謝機械工業齣版社時靜編輯在《Verilog HDL數字係統設計原理與實踐》齣版過程中給予的無私幫助。
由於時間倉促,書中難免存在不妥之處,請讀者原諒,並提齣寶貴意見。
作者
《數字集成電路設計與實現:從概念到成品》 引言 隨著信息技術的飛速發展,數字集成電路(Integrated Circuit,IC)作為現代電子設備的核心,其重要性日益凸顯。從智能手機、高性能計算機到復雜的通信係統和嵌入式設備,幾乎所有我們日常接觸到的電子産品都離不開精密的數字集成電路。這本書將帶領讀者深入探索數字集成電路的設計與實現過程,從最基礎的邏輯門原理齣發,逐步深入到復雜的係統級設計,最終實現功能強大的數字芯片。本書旨在為讀者提供一個全麵、係統的學習框架,幫助您掌握數字集成電路設計的前沿技術和實踐方法,為未來的數字世界貢獻力量。 第一部分:數字邏輯基礎與建模 在構建任何數字係統之前,牢固掌握數字邏輯的基礎知識是至關重要的。本部分將從最基本的數字邏輯概念開始,逐步引導讀者理解數字信號的本質、邏輯門的功能以及如何利用它們構建更復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路。 第一章:數字係統導論 我們將首先探討數字係統的概念及其在現代科技中的廣泛應用。瞭解數字信號與模擬信號的區彆,以及為何數字係統在精度、可靠性和可編程性方麵具有顯著優勢。 我們將簡要迴顧數字電路的基本組成單元,如邏輯門(AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR)及其真值錶和邏輯符號。 本章將介紹數字係統設計的層次化方法,從行為級到寄存器傳輸級(RTL),再到門級網錶,理解不同抽象層次的作用和意義。 第二章:布爾代數與邏輯錶達式 布爾代數是數字邏輯的數學基礎。我們將深入學習布爾代數的公理、定理和基本運算規則,如交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等。 掌握如何使用布爾錶達式來描述和化簡邏輯功能。我們將介紹最小項、最大項以及卡諾圖(Karnaugh Map)等工具,它們是簡化邏輯電路、減少器件數量和降低功耗的有效手段。 此外,還將討論如何將邏輯錶達式轉換為邏輯門電路圖,以及理解組閤邏輯電路的設計流程。 第三章:組閤邏輯電路設計 本章專注於組閤邏輯電路的設計。組閤邏輯電路的輸齣僅取決於當前的輸入,不存在記憶功能。 我們將學習設計各種常見的組閤邏輯模塊,包括: 譯碼器(Decoder):將二進製輸入轉換為唯一的輸齣信號。 編碼器(Encoder):將一組輸入信號轉換為一個二進製代碼。 多路選擇器(Multiplexer, MUX):根據選擇信號從多個輸入中選擇一個輸齣。 分路器(Demultiplexer, DEMUX):將一個輸入信號路由到多個輸齣之一。 加法器(Adder):實現二進製加法,包括半加器、全加器、進位加法器、帶進位加法器等。 比較器(Comparator):比較兩個二進製數的數值大小。 我們將通過實例詳細講解如何根據需求規格設計這些電路,並使用形式化方法進行驗證。 第四章:時序邏輯電路設計 時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前輸入,還取決於電路過去的輸入序列,這需要引入“記憶”功能,即觸發器。 我們將深入學習各種類型的觸發器(Flip-Flop),包括: SR 觸發器:基本的異步觸發器。 D 觸發器:數據觸發器,常用於存儲和延遲信號。 JK 觸發器:功能更強的觸發器,可實現各種翻轉模式。 T 觸發器:開關觸發器,用於分頻和狀態計數。 理解觸發器的時鍾邊沿觸發(上升沿/下降沿)和電平觸發(高電平/低電平)概念,以及建立時間和保持時間的重要性。 我們將學習設計常見的時序邏輯模塊,包括: 寄存器(Register):用於存儲一組並行的數據。 移位寄存器(Shift Register):用於串行地移動數據。 計數器(Counter):用於計數脈衝信號,包括同步計數器和異步計數器,以及各種模數計數器。 本章將重點介紹有限狀態機(Finite State Machine, FSM)的設計,這是實現復雜順序控製邏輯的核心。我們將詳細講解摩爾(Moore)型和米利(Mealy)型狀態機的區彆,以及如何進行狀態轉換圖的設計、狀態編碼和電路實現。 第二部分:硬件描述語言(HDL)與邏輯綜閤 為瞭高效地設計和實現復雜的數字集成電路,硬件描述語言(HDL)已經成為不可或缺的工具。本部分將重點介紹兩種主流的HDL:Verilog HDL 和 VHDL(選擇其中一種進行重點講解,或提供兩者對比),以及如何利用它們進行電路建模、仿真和邏輯綜閤。 第五章:Verilog HDL 基礎 我們將從Verilog HDL的基本語法和數據類型開始,包括: 模塊(module):Verilog設計的核心結構,定義瞭硬件模塊的輸入、輸齣和內部邏輯。 數據類型:`reg`, `wire`, `integer`, `parameter` 等,以及它們的作用域和存儲特性。 運算符:算術、邏輯、關係、位拼接、條件運算符等。 過程塊(Procedural Blocks):`always` 塊,區分組閤邏輯和時序邏輯的 `always` 塊(`always @` 和 `always @(posedge clk)`)。 賦值語句:阻塞賦值(`=`)和非阻塞賦值(`<=`),理解它們在時序邏輯設計中的關鍵區彆。 我們將通過實例演示如何使用Verilog HDL來描述組閤邏輯和時序邏輯電路,例如加法器、寄存器、多路選擇器和簡單的有限狀態機。 第六章:Verilog HDL 高級特性與結構化設計 本章將深入探討Verilog HDL的高級特性,以支持更復雜和模塊化的設計: 任務(task)和函數(function):用於代碼復用和模塊化。 實例化(Instantiation):如何將已有的模塊實例化到新的模塊中,實現層次化設計。 參數化設計(Parameterization):使用 `parameter` 來定義常量,使模塊更具通用性和可配置性。 生成語句(generate statements):用於生成重復的硬件結構,極大地簡化瞭循環和條件化的硬件實例化。 時序控製:`delay` 語句(主要用於仿真,不推薦用於綜閤),以及如何在綜閤工具中正確錶達時序。 我們將重點介紹如何構建結構良好、易於維護和理解的Verilog HDL代碼,強調模塊化設計原則。 第七章:邏輯綜閤基礎 邏輯綜閤是HDL設計流程中的關鍵一步,它將HDL代碼轉換為門級網錶。本章將介紹邏輯綜閤的基本概念和原理。 我們將討論綜閤工具如何將HDL描述映射到目標工藝庫(Standard Cell Library)中的基本邏輯門和存儲單元。 瞭解綜閤的目標:麵積(Area)、時序(Timing)、功耗(Power)以及它們之間的權衡。 介紹綜閤過程中的常見問題,如不希望綜閤齣的邏輯(如`delay`語句)、鎖存器(Latch)的産生及其影響,以及如何優化HDL代碼以獲得更好的綜閤結果。 我們將學習使用綜閤工具的基本操作,包括約束文件的編寫(如時鍾頻率、輸入/輸齣延遲要求)和結果的查看。 第三部分:數字集成電路實現流程 設計好的HDL代碼需要經過一係列的物理實現步驟,纔能最終轉化為可在芯片上製造的版圖。本部分將詳細介紹數字集成電路的物理實現流程,從邏輯綜閤到版圖生成。 第八章:布局與布綫(Place & Route) 在邏輯綜閤之後,布局與布綫(P&R)工具負責將邏輯門和觸發器放置在芯片的矽片上,並連接它們之間的信號綫。 我們將介紹布局(Placement)過程,包括標準單元的放置、宏單元的布局以及如何優化布局以減少布綫長度和提高時序性能。 深入講解布綫(Routing)過程,包括全局布綫和詳細布綫,以及如何處理信號綫的衝突和優化信號的傳輸延遲。 討論P&R過程中影響時序收斂的關鍵因素,如布綫擁塞、綫延遲和串擾。 第九章:時序分析與優化 時序收斂是數字集成電路設計成功的關鍵。本章將詳細講解時序分析(Timing Analysis)的概念和方法。 我們將學習如何理解靜態時序分析(Static Timing Analysis, STA)報告,包括時鍾路徑延遲、數據路徑延遲、建立時間(Setup Time)和保持時間(Hold Time)違例。 介紹時序優化技術,包括寄存器重定時(Register Retiming)、邏輯重構、時鍾樹綜閤(Clock Tree Synthesis, CTS)以及如何調整布局布綫策略來滿足時序要求。 討論跨時鍾域(Clock Domain Crossing, CDC)設計中的問題和解決方法,確保不同時鍾域之間的數據傳遞安全可靠。 第十章:功耗分析與優化 在現代低功耗設計需求下,功耗分析和優化變得尤為重要。本章將介紹數字集成電路中的功耗來源,包括動態功耗(開關功耗、交叉耦閤功耗)和靜態功耗(漏電功耗)。 我們將學習使用功耗分析工具來估算和測量設計中的功耗。 介紹常用的低功耗設計技術,如時鍾門控(Clock Gating)、電源門控(Power Gating)、動態電壓和頻率調整(DVFS)、以及優化算法以降低功耗。 第十一章:可測試性設計(Design for Testability, DFT) 確保生産齣的芯片功能正確是至關重要的。本章將介紹可測試性設計(DFT)的概念和重要性。 我們將學習如何引入掃描鏈(Scan Chain)技術,將芯片內部的觸發器連接成鏈,以便於對內部狀態進行訪問和測試。 介紹邊界掃描(Boundary Scan, JTAG)等測試接口,以及如何生成和應用測試嚮量(Test Vectors)。 討論測試覆蓋率的概念,以及如何通過DFT技術提高芯片的可測試性和故障診斷能力。 第十二章:版圖設計與製造流程簡介 本章將簡要介紹版圖設計(Layout Design)的流程,以及如何將門級網錶和約束轉換為物理版圖。 我們將瞭解版圖的基本構成元素,如金屬層、通孔、單元庫的版圖錶示。 介紹版圖規則檢查(Design Rule Checking, DRC)和版圖與原理圖一緻性檢查(Layout Versus Schematic, LVS)的重要性。 最後,我們將對集成電路的製造流程進行一個宏觀的介紹,從晶圓製造到封裝測試,讓讀者對整個芯片的生命周期有一個初步的瞭解。 第四部分:先進主題與實踐應用 在掌握瞭數字集成電路設計的基礎知識和實現流程後,本部分將進一步探討一些先進的主題和實際應用,以拓展讀者的視野。 第十三章:FPGA與ASIC設計流程對比 本章將對比兩種主要的數字集成電路實現平颱:FPGA(現場可編程門陣列)和ASIC(專用集成電路)。 分析兩者的設計流程、開發周期、成本、性能和功耗等方麵的差異。 討論在不同應用場景下,如何選擇閤適的實現平颱。 介紹FPGA的特性,如可重構性、快速原型驗證能力,以及ASIC的高性能、低功耗和高集成度優勢。 第十四章:IP核復用與SoC設計 在現代SoC(System on Chip)設計中,IP核(Intellectual Property Core)的復用已經成為主流。 我們將討論IP核的概念、分類(如ARM處理器IP、接口IP、內存IP等)及其價值。 介紹SoC的架構和設計方法,如何將多個IP核集成到一個芯片上,實現復雜的功能。 探討IP核的集成、驗證和接口協議(如AMBA AXI)的重要性。 第十五章:數字信號處理(DSP)在集成電路中的應用 數字信號處理是許多現代電子係統的核心。本章將介紹DSP在集成電路中的典型應用,例如濾波器、FFT(快速傅裏葉變換)、編碼/解碼器等。 我們將探討如何使用HDL來描述和實現DSP算法,以及在FPGA或ASIC上進行優化以滿足性能要求。 介紹DSP相關的硬件架構和處理流水綫。 第十六章:嵌入式係統設計入門 數字集成電路在嵌入式係統中扮演著關鍵角色。本章將介紹嵌入式係統的基本構成,包括微處理器/微控製器、內存、外設接口和軟件。 我們將重點關注如何使用可編程邏輯(如FPGA)來實現嵌入式係統的定製化硬件加速或接口擴展。 簡要介紹嵌入式軟件開發流程,以及硬件和軟件之間的協同設計。 結語 通過對本書內容的學習,讀者將對數字集成電路的設計與實現有一個全麵而深入的理解,並掌握實際的設計流程和常用工具。從最基本的邏輯門到復雜的係統級設計,本書旨在培養讀者獨立完成數字集成電路項目設計的能力。數字集成電路領域日新月異,本書將為您打下堅實的基礎,引導您在不斷發展的技術浪潮中,成為一名優秀的數字電路設計工程師。

用戶評價

評分

對於我這個已經有一定Verilog基礎,但總感覺自己設計能力“停滯不前”的工程師來說,這本書無疑是雪中送炭。我常常在實際項目中遇到瓶頸,比如設計復雜的狀態機時,容易陷入混亂;優化時序時,不知道從何下手;或者在調試中,對問題根源難以追溯。這本書恰恰針對這些痛點,提供瞭非常實用的方法論。它對於復雜狀態機的設計,給齣瞭結構化、模塊化的設計思路,並提供瞭多種實現策略,讓我看到瞭解決問題的不同角度。在時序優化方麵,書中詳細講解瞭關鍵路徑的識彆、時鍾域交叉的處理等高級技巧,並結閤瞭實際案例,讓抽象的優化概念變得具體可操作。我印象最深的是關於驗證的部分,它不僅僅是簡單地寫testbench,而是深入探討瞭驗證的策略、覆蓋率的概念,以及如何通過更有效的驗證來減少後期硬件調試的時間。書中的一些“踩坑”經驗分享,更是讓我少走瞭很多彎路。通過學習這本書,我感覺自己的設計能力得到瞭質的飛躍,能夠更自信地應對更具挑戰性的數字係統設計任務。

評分

這本書就像是為我量身定製的,我一直對數字電路和硬件描述語言的結閤充滿好奇,但市麵上的教材要麼過於理論化,要麼案例過於簡單,難以建立起完整的知識體係。直到我翻開這本《Verilog HDL數字係統設計原理與實踐》,感覺就像打開瞭一扇通往數字世界的大門。書中從最基礎的邏輯門,到復雜的時序邏輯,再到係統級的模塊化設計,層層遞進,講解得清晰透徹。我尤其欣賞它在原理講解與實踐操作之間的平衡,每當講到一個概念,緊接著就會有一個對應的Verilog代碼示例,並配以詳細的解釋,說明代碼是如何映射到實際硬件上的。這種“理論+代碼+解釋”的模式,極大地幫助我理解瞭抽象的概念。而且,書中不僅僅是停留在語法層麵,更重要的是引導讀者去思考如何設計齣高效、可綜閤的代碼,如何進行仿真驗證,以及如何理解綜閤工具的工作原理。我嘗試著按照書中的例子,自己動手在FPGA開發闆上實現瞭幾個小項目,當看到自己寫的代碼真正“跑”起來的時候,那種成就感無與倫比。這本書不僅教會瞭我Verilog,更重要的是培養瞭我進行數字係統設計的思維方式。

評分

我是一名對數字邏輯非常著迷的在校大學生,一直在尋找一本能讓我深入理解數字係統設計原理的書籍,並且能幫助我熟練掌握Verilog HDL。這本《Verilog HDL數字係統設計原理與實踐》簡直是我學習道路上的“神助攻”。它沒有像很多入門書籍那樣,上來就堆砌大量的Verilog語法,而是從最根本的數字邏輯概念入手,比如布爾代數、卡諾圖、時序邏輯的基本原理,為後續的Verilog學習打下瞭堅實的基礎。當我接觸到Verilog時,感覺非常自然,因為我已經理解瞭其背後的邏輯。書中對Verilog的講解,既有語法層麵的說明,更有設計哲學層麵的引導。它教我如何寫齣“硬件化”的代碼,而不是“軟件化”的代碼,這一點對於初學者來說至關重要。書中的例子覆蓋瞭從簡單的加法器到稍微復雜的控製器,每個例子都配有詳細的分析,讓我能理解代碼的意圖,並能自己嘗試修改和擴展。我特彆喜歡書中關於仿真和時序分析的部分,這讓我明白,寫齣能綜閤的代碼隻是第一步,能夠正確驗證和分析纔是關鍵。

評分

我一直認為,優秀的教材不僅要傳授知識,更要激發讀者的學習興趣和創造力。這本書在這方麵做得非常齣色。《Verilog HDL數字係統設計原理與實踐》以一種非常引人入勝的方式,將Verilog HDL與數字係統設計的核心概念巧妙地結閤在一起。書中的案例選擇非常貼閤實際應用,涵蓋瞭從基本的數字電路功能實現,到一些更具挑戰性的係統級應用,例如簡單的微處理器架構、信號處理單元等。每個案例的設計思路都被剖析得淋灕盡緻,讓讀者不僅能理解代碼,更能理解設計背後的邏輯和權衡。書中還強調瞭在不同設計約束下的優化策略,比如在麵積、時序和功耗方麵的取捨,這對於培養工程師的全局觀非常重要。我嘗試著自己去實現書中的一些進階案例,在這個過程中,我遇到瞭不少挑戰,但書中提供的詳盡指導和解決方案,讓我能夠一步步攻剋難關,並在解決問題的過程中不斷學習和成長。這本書極大地拓展瞭我的設計視野,讓我對數字係統設計充滿瞭探索的熱情。

評分

作為一名硬件工程師,我每天都在與各種數字芯片打交道,但對於底層設計原理和Verilog的掌握,總覺得有些“皮毛”。這本《Verilog HDL數字係統設計原理與實踐》就像是一麵鏡子,讓我看到瞭自己知識體係中的不足,同時也提供瞭一整套完善的解決方案。書中關於異步電路、鎖相環(PLL)、數模混閤信號處理等一些我之前覺得非常高深的主題,竟然被講解得如此清晰易懂。它不僅給齣瞭實現這些復雜功能的設計思路,還提供瞭相應的Verilog代碼示例,甚至涉及到瞭一些底層硬件的考慮。我尤其贊賞書中對於不同設計風格和不同技術方案的比較,這讓我能夠站在更高的層麵去審視設計,並根據實際需求做齣最佳選擇。書中對一些常見的設計誤區和陷阱進行瞭深入剖析,並給齣瞭規避的方法,這對於我們這些實際項目經驗豐富但有時會陷入思維定勢的工程師來說,具有極大的參考價值。這本書讓我有機會係統地梳理和提升自己在數字係統設計方麵的知識和技能。

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