基本信息
書名:Verilog數字係統設計教程(第4版)
:58.00元
作者:夏宇聞
齣版社:北京航空航天大學齣版社
齣版日期:2017-10-01
ISBN:9787512424692
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝-膠訂
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
內容提要
Verilog數字係統設計教程(第3版)
本書講述瞭利用硬件描述語言(VerilogHDL)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。全書共四部分。*部分Verilog數字設計基礎與第二部分Verilog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Verilog硬件描述語言參考手冊,可供讀者學習、查詢之用。本書第3版後,在語法篇中增加瞭IEEEVerilogl3642001標準簡介,以反映Verilog語法的變化。
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VerilogHDL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VerilogHDL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。
目錄
作者介紹
文摘
序言
作為一名在FPGA領域摸索瞭幾年,但總覺得自己在Verilog理論功底上有所欠缺的設計者,我抱著試試看的心態入手瞭《Verilog數字係統設計教程(第4版)》。這本書的優點真的太多,一時之間不知道從何說起。最讓我印象深刻的是,它並沒有將Verilog語言本身作為一個孤立的知識點來講解,而是將其緊密地與數字邏輯設計的原理和方法論相結閤。你可以清晰地看到,每一個Verilog語法點,比如always塊、assign語句、端口聲明等,是如何服務於具體的數字邏輯功能的實現的。書中對組閤邏輯和時序邏輯的區分,以及如何用Verilog描述這兩類邏輯,講解得非常細緻。特彆是關於時序邏輯的時鍾、復位信號的設計,以及如何避免亞穩態的産生,這些都是非常關鍵但又容易齣錯的地方,而書中提供的嚴謹的解釋和代碼示例,讓我對這些概念有瞭更深刻的理解。它不僅僅是教會你如何“寫”Verilog,更是教會你如何“思考”數字邏輯,如何用Verilog來“描述”你想要實現的邏輯功能。書中的同步FIFO和異步FIFO的設計分析,對我來說簡直是“及時雨”,解決瞭我在跨時鍾域數據傳輸方麵遇到的諸多睏擾。作者還花瞭很大篇幅講解瞭各種常見的數字模塊,比如移位寄存器、多路選擇器、編碼器、解碼器等,並且為它們提供瞭多種不同的Verilog實現方式,讓讀者可以根據性能、麵積等需求選擇最適閤的設計。書中的內容難度循序漸進,從基礎的門電路到復雜的處理器設計,都進行瞭閤理的鋪墊,即使是初學者也能跟上節奏。而對於有一定經驗的工程師來說,書中的高級主題,例如片上係統(SoC)設計、中斷控製器、DMA等,則提供瞭寶貴的參考和學習方嚮。
評分長期以來,我一直在尋找一本能夠係統性地講解如何構建復雜數字係統的書籍,而《Verilog數字係統設計教程(第4版)》正是這樣一本讓我眼前一亮的佳作。它並非簡單地羅列Verilog語法,而是將Verilog作為一種工具,去構建齣我們想要的數字係統。書中的內容循序漸進,從基礎的組閤邏輯和時序邏輯模塊,逐步擴展到更復雜的處理器、存儲器接口、通信協議等。我尤其贊賞書中對“層次化設計”理念的深入闡述。作者強調,對於大型數字係統,必須采用自頂嚮下的設計方法,將係統分解為多個功能模塊,並定義清晰的接口,然後逐層實例化和實現。書中通過一個具體的項目案例,詳細演示瞭如何進行層次化設計,包括如何定義頂層模塊,如何創建各個子模塊,以及如何將它們連接起來。這讓我深刻理解瞭大型係統設計的係統性和條理性。此外,書中對各種總綫協議(如AXI、APB等)的介紹和Verilog實現,為我理解現代SoC設計提供瞭重要的參考。掌握這些總綫協議,是進行片上係統集成和IP復用的關鍵。這本書的內容涉及麵廣,覆蓋瞭數字係統設計的多個重要方麵,從邏輯設計到接口協議,再到一些基礎的係統架構,都有涉及。它就像一本“數字係統設計百科全書”,為我提供瞭豐富的知識和實用的技巧。
評分這本書絕對是我近期閱讀的最具價值的技術書籍之一,尤其對於正在探索數字IC設計領域的新手來說,它堪稱是一本“神作”。作者在內容組織上的匠心獨運,讓原本枯燥的Verilog語言變得鮮活起來。它並沒有上來就拋齣一堆復雜的語法規則,而是巧妙地將 Verilog 的學習融入到數字係統設計的過程中。你可以看到,從最簡單的邏輯門,到復雜的微處理器,這本書都提供瞭一個清晰的學習路徑。我尤其欣賞書中關於“自頂嚮下”和“自底嚮上”設計方法的論述,這兩種截然不同的設計思路,在書中得到瞭詳盡的對比和講解,幫助我理解在不同場景下應該選擇哪種方法,以及如何有效地結閤使用。書中對各種IP核(如RAM、ROM、FIFO)的設計和接口講解也十分到位,這對於快速構建復雜的係統至關重要。在進行實際項目時,往往需要復用現有的IP,而這本書提供的關於這些IP的設計思路和Verilog實現,極大地縮短瞭我的學習麯綫。此外,作者對於代碼風格和可讀性的強調,也讓我受益匪淺。他不僅僅是教你如何寫齣能跑的代碼,更是教你如何寫齣易於理解、易於維護、易於團隊協作的代碼。書中提供的代碼風格指南,以及對命名規範、注釋的建議,都體現瞭作者豐富的工程實踐經驗。對於那些渴望將理論知識轉化為實際設計能力的讀者,這本書中的大量實戰案例和練習題是寶貴的財富。每一個案例都設計得非常貼閤實際項目需求,能夠讓你在動手實踐中鞏固所學知識,並逐步培養解決實際問題的能力。這本書的內容深度和廣度都達到瞭一個相當高的水平,即使是對Verilog有一定基礎的設計師,也能從中發現新的視角和更優的設計方法。
評分作為一個對數字邏輯原理始終保持著濃厚興趣的學習者,我對《Verilog數字係統設計教程(第4版)》的評價隻能用“驚艷”來形容。這本書的作者似乎擁有將復雜概念簡單化的超能力。它從最基礎的邏輯門操作開始,一步步構建起整個數字係統的框架。我特彆喜歡書中對“時序”這個概念的深入剖析。在數字設計中,時序約束和時序分析是決定設計成敗的關鍵。這本書通過生動的圖示和精煉的Verilog代碼,清晰地闡述瞭時鍾周期、建立時間和保持時間等關鍵的時序參數,以及如何通過設計和約束來滿足這些要求。它還詳細講解瞭如何使用EDA工具進行時序分析,並對時序違例進行定位和修復。這一點對於實際項目來說至關重要,因為它直接關係到設計的性能和穩定性。書中關於異步復位和同步復位的討論,以及它們在實際設計中的應用場景和注意事項,也讓我受益匪淺。我記得在早期接觸設計時,常常因為對復位信號的處理不當而導緻係統工作異常,而這本書提供的規範化設計方法,讓我能夠避免這些低級錯誤。另外,書中對各種優化技術的介紹,比如流水綫技術、並行處理技術、數據路徑優化等,都非常實用,能夠幫助設計者在滿足功能需求的同時,最大程度地提升設計的性能和效率。它就像一位經驗豐富的老工程師,在手把手地教你如何設計齣高性能、高可靠性的數字係統。
評分我是一名對數字集成電路設計充滿好奇的學生,一直想找一本能夠係統性地講解Verilog和數字係統設計的書籍。《Verilog數字係統設計教程(第4版)》完全超齣瞭我的預期。這本書的邏輯非常清晰,結構也很完整。它首先從最基本的數字邏輯基礎知識講起,然後逐步引入Verilog語言,將 Verilog 的語法與數字邏輯電路的實現緊密地聯係在一起。我特彆喜歡它在講解每一個 Verilog 概念時,都伴隨著一個具體的數字係統設計實例。例如,在講解 always 塊時,它會展示如何用 always 塊來設計一個計數器,或者一個狀態機,這樣我就能非常直觀地理解這個語法點在實際設計中的作用。書中對各種常用數字模塊的設計,比如寄存器堆、ALU(算術邏輯單元)、控製器等,都進行瞭詳細的講解,並且提供瞭多種不同的 Verilog 實現方案。這讓我明白,同一個功能,可以通過不同的方式來實現,而這些方式在性能、麵積、功耗等方麵可能存在差異。書中的仿真和驗證部分也寫得相當不錯,它介紹瞭如何編寫Testbench來驗證設計的正確性,以及如何使用仿真工具來調試代碼。這對於初學者來說是至關重要的,能夠幫助我們盡早養成良好的驗證習慣。此外,書中的一些關於代碼優化和麵積、時序約束的討論,也為我打開瞭新的視野,讓我意識到,設計不僅僅是實現功能,更要考慮設計的效率和性能。雖然我纔剛剛開始接觸數字IC設計,但這本書已經為我打下瞭堅實的基礎,讓我對未來的學習充滿瞭信心。它就像一本“路綫圖”,為我指明瞭在數字係統設計這條道路上前進的方嚮。
評分在我的工作經曆中,經常會遇到一些遺留的Verilog代碼,它們寫得晦澀難懂,難以維護。我一直渴望找到一本能夠教會我如何寫齣高質量、易於理解、易於復用的Verilog代碼的書。《Verilog數字係統設計教程(第4版)》在這一點上做得非常齣色。它不僅教授Verilog語法,更注重培養讀者的“工程思維”。書中強調瞭代碼的可讀性、模塊化設計的重要性,並提供瞭許多實用的建議。例如,它提倡使用清晰的命名規範,給變量和信號起有意義的名字,避免使用過於簡略的縮寫。同時,它也強調瞭恰當的注釋,能夠幫助他人(甚至是未來的自己)快速理解代碼的意圖。在模塊化設計方麵,書中通過分解復雜係統為更小的、可管理的模塊,並定義清晰的接口,來展示如何構建大型、復雜的數字係統。我尤其欣賞書中對“接口定義”的重視,它強調在設計初期就應該明確模塊之間的通信協議和數據格式,這有助於減少後期集成時的聯姻問題。書中提供的很多設計模闆和範例,都可以作為我們日常設計的起點,並在此基礎上進行修改和擴展。例如,對於常用的IP核,如SRAM控製器、AXI總綫接口等,書中都提供瞭結構清晰、邏輯完備的Verilog實現,這為我們快速構建SoC係統提供瞭極大的便利。此外,書中對硬件描述語言(HDL)在實際ASIC和FPGA設計流程中的地位和作用的闡述,也讓我對整個數字IC設計流程有瞭更全麵的認識。這本書不僅是Verilog的教程,更是數字設計工程實踐的指南。
評分作為一名在數字IC設計領域摸爬滾打多年的工程師,我對《Verilog數字係統設計教程(第4版)》這本書的情感可謂復雜,它既是我職業生涯中的一位老朋友,也是我不斷學習和進步的見證。第一次翻開它,還是在大學時期,那時候的Verilog對我來說,如同天書一般晦澀難懂,滿是陌生的符號和邏輯。然而,這本書以其循序漸進的講解方式,仿佛一位耐心至極的導師,將那些看似高深的數字邏輯原理,用通俗易懂的語言一一剖析。它從最基礎的門電路、觸發器講起,逐步深入到寄存器、計數器、狀態機等核心數字模塊的設計,每一個概念的引入都伴隨著清晰的Verilog代碼示例,而且這些代碼都經過精心設計,能夠直觀地展示所講解的邏輯。我記得當時為瞭理解有限狀態機(FSM)的設計,花瞭相當長的時間,但書中對於Mealy機和Moore機的區彆,以及狀態編碼、轉移邏輯、輸齣邏輯的詳細推導,讓我茅塞頓開。更重要的是,它不僅僅停留在理論層麵,還強調瞭仿真和綜閤的重要性,提供瞭大量的實踐建議,幫助我們理解代碼如何映射到實際硬件。書中關於時序邏輯和組閤邏輯的時序約束、時鍾域交叉(CDC)的常見問題及解決方法,更是解決瞭我在實際項目中遇到的不少棘手難題。它不是那種一次性就能讀完的書,而是需要反復品讀,每次都能從中汲取新的養分。即使是現在,當我遇到一個復雜的設計挑戰時,我依然會時不時地翻開它,尋找靈感和解決方案。這本書就像一本“武功秘籍”,初學者可以按部就班地修煉基本功,而有經驗的設計師則能在其中發現更深層次的奧秘,優化設計,提升效率。它的第四版,相較於之前的版本,無疑更加貼近當前業界的主流設計流程和工具,加入瞭更多關於低功耗設計、FPGA應用以及高級驗證方法的介紹,使得這本書的生命力更加頑強,實用性也得到瞭極大的提升。
評分我是一名半路齣傢,轉行到數字IC設計行業的從業者,之前對於Verilog的瞭解僅限於一些零散的知識點,缺乏係統性的梳理。偶然間,我讀到瞭《Verilog數字係統設計教程(第4版)》,這本書的齣現,簡直就是我職業轉型過程中的“救星”。它最大的特點在於,將Verilog語言的學習與實際的數字係統設計流程完美地結閤在一起。它不是那種枯燥的語法手冊,而是以解決實際設計問題為導嚮,通過大量的案例,讓你在實踐中學習Verilog。我印象最深刻的是,書中對狀態機設計部分的闡述。作者從狀態機在數字係統中的作用齣發,詳細介紹瞭Moore機和Mealy機的區彆,以及如何將一個抽象的狀態轉換邏輯轉化為具體的Verilog代碼。特彆是它提供的狀態編碼的幾種方法(如二進製編碼、獨熱編碼、格雷碼編碼)的優劣分析,讓我能夠根據不同的設計需求,選擇最閤適的狀態編碼方式,從而優化麵積和時序。書中還深入講解瞭流水綫(pipeline)設計技術,這對於提升電路的吞吐量至關重要。作者通過一個具體的例子,演示瞭如何將一個串行的數據處理過程轉化為並行流水綫結構,並用Verilog代碼實現瞭這一過程。這讓我深刻理解瞭流水綫設計的精髓,以及如何通過硬件並行來提高效率。此外,書中關於時鍾和復位設計的最佳實踐,以及如何處理各種時鍾域交叉(CDC)的問題,都為我避免瞭許多潛在的設計陷阱。這本書的內容非常紮實,講解也很透徹,讓我能夠迅速地提升自己的Verilog編程能力和數字係統設計水平。
評分我是一名喜歡鑽研技術細節的學習者,對於各種硬件描述語言以及它們背後的設計理念都充滿瞭好奇。《Verilog數字係統設計教程(第4版)》恰好滿足瞭我對Verilog深度探索的需求。這本書在內容上非常紮實,講解也極其細緻,每一個Verilog語句的含義,每一個設計模式的原理,都得到瞭深入的闡述。我特彆欣賞書中對“可綜閤Verilog”的強調。作者反復指齣,我們要編寫能夠被綜閤工具轉換為實際硬件電路的代碼,而不是僅僅停留在仿真層麵。書中提供瞭大量關於如何編寫可綜閤Verilog的代碼風格和注意事項,例如避免使用延遲語句、組閤邏輯的循環依賴問題、以及如何正確地使用always塊等。這些指導對於初學者來說是極其寶貴的,能夠幫助我們避免走彎路。書中關於狀態機設計的講解,更是達到瞭爐火純青的地步。它不僅展示瞭如何用Verilog描述狀態機,還深入探討瞭狀態機的時序特性、功耗優化以及安全性設計。作者還對比瞭不同的狀態機編碼策略,並分析瞭它們在麵積、速度和功耗方麵的權衡。這讓我明白,同一個邏輯功能,可以通過不同的Verilog實現方式來達到不同的設計目標。此外,書中對錯誤注入、異常處理以及如何編寫健壯的Verilog代碼的討論,也極大地提升瞭我設計抗乾擾能力和魯棒性。這本書的內容之深,足以讓我在後續的職業生涯中,不斷地進行查閱和參考。
評分作為一名長期在數字IC設計一綫工作的工程師,我深知理論與實踐相結閤的重要性。《Verilog數字係統設計教程(第4版)》在這方麵做得相當齣色。它不僅僅是理論知識的堆砌,更是對實際工程經驗的總結和提煉。書中提供瞭大量貼近實際項目的Verilog代碼示例,這些示例不僅功能完整,而且風格規範,非常適閤我們作為參考和藉鑒。我特彆喜歡書中關於“代碼調試和問題排查”的章節。它列舉瞭許多在實際設計中常見的BUG,並詳細分析瞭其産生的原因和解決方法。例如,關於時鍾域交叉(CDC)的處理,書中就提供瞭多種場景下的解決方案,以及如何通過仿真和靜態時序分析來檢測CDC問題。這對於我們這些需要在復雜多時鍾係統中工作的工程師來說,無疑是雪中送炭。書中對FPGA和ASIC設計流程的對比和說明,也讓我對不同應用場景下的設計側重點有瞭更清晰的認識。雖然我主要從事ASIC設計,但瞭解FPGA的特點和設計方法,有助於我更好地理解整個數字IC設計的生態係統。此外,書中對低功耗設計的一些初步介紹,也為我今後的設計方嚮提供瞭一些啓示。這本書的內容深度和廣度都非常適閤有一定基礎的設計工程師,它能夠幫助我們鞏固基礎,拓展視野,並在實際工作中不斷提升設計水平。它就像一位經驗豐富的良師益友,在我設計的道路上給予我寶貴的指導。
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