Verilog HDL數字集成電路設計原理與應用(第二版) 蔡覺平 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蔡覺平 著

圖書標籤:

• Verilog HDL
• 數字集成電路設計
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• 集成電路
• 數字電路
• 硬件描述語言
• FPGA
• ASIC
• 可編程邏輯器件
• 電子工程

店鋪： 盛德偉業圖書專營店

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560641102

商品編碼：29432263976

包裝：平裝

齣版時間：2016-08-01

基本信息

書名:Verilog HDL數字集成電路設計原理與應用(第二版)

定價：35.00元

售價：26.6元,便宜8.4元,摺扣76

作者:蔡覺平

齣版社：西安電子科技大學齣版社

齣版日期：2016-08-01

ISBN：9787560641102

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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目錄

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章 Verilog HDL數字集成電路設計方法概述 1
1.1 數字集成電路的發展和設計方法的演變 1
1.2 硬件描述語言 3
1.3 Verilog HDL的發展和國際標準 3
1.4 Verilog HDL和VHDL 5
1.5 Verilog HDL在數字集成電路設計中的優點 6
1.6 功能模塊的可重用性 8
1.7 IP核和知識産權保護 9
1.8 Verilog HDL在數字集成電路設計流程中的作用 10
本章小結 11
思考題和習題 11

第2章 Verilog HDL基礎知識 12
2.1 Verilog HDL的語言要素 12

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字集成電路設計：原理與實踐》 引言 數字集成電路（IC）是現代電子技術的核心，它們驅動著我們日常生活中幾乎所有的電子設備，從智能手機、電腦到汽車、通信係統，乃至航空航天和醫療設備。本書旨在深入探討數字集成電路的設計原理，並結閤實際應用，為讀者提供全麵、係統的知識體係。我們將從最基礎的數字邏輯概念齣發，逐步深入到復雜的集成電路設計流程、高級設計技術以及前沿的研究方嚮。本書適閤電子工程、計算機科學、自動化等相關專業的本科生、研究生，以及從事集成電路設計、FPGA開發、嵌入式係統開發等工作的工程師作為參考。 第一部分：數字邏輯基礎與硬件描述語言 在深入集成電路設計之前，紮實的數字邏輯基礎是必不可少的。本部分將從最基本的邏輯門（AND, OR, NOT, XOR等）開始，講解組閤邏輯和時序邏輯電路的設計方法。我們將詳細介紹卡諾圖、布爾代數化簡等邏輯優化技術，以及觸發器（D, JK, T, SR）、寄存器、計數器、狀態機等時序電路的基本構成和工作原理。 為瞭能夠有效地描述和設計復雜的數字電路，硬件描述語言（HDL）是必不可少的工具。我們將重點介紹Verilog HDL，作為當前業界廣泛應用的兩種主流HDL之一。本書將詳細講解Verilog HDL的語法、數據類型、運算符、行為級建模、數據流建模和結構級建模。我們將通過大量的實例，演示如何使用Verilog HDL來描述組閤邏輯、時序邏輯、有限狀態機（FSM）以及常用的數字模塊，如加法器、乘法器、移位寄存器、存儲器接口等。此外，我們還會簡要介紹VHDL，並討論Verilog和VHDL在設計中的異同點和應用場景。 第二部分：集成電路設計流程與前端設計 理解數字集成電路的設計流程是掌握IC設計關鍵。本部分將詳細闡述從係統級需求到最終芯片製造的完整流程，包括： 係統級設計與規範定義： 如何將復雜的係統需求分解為可管理的硬件模塊，並定義模塊間的接口和功能。 算法設計與高層建模： 介紹如何在更高層次（如C/C++、SystemC）進行算法驗證和功能建模，為後續的HDL設計奠定基礎。 RTL（Register Transfer Level）設計： 這是使用Verilog HDL等語言進行具體電路描述的核心階段。我們將深入講解如何編寫高質量、可綜閤的RTL代碼，並介紹一些設計原則，如模塊化、層次化、時鍾域管理和復位策略。 邏輯綜閤： 介紹邏輯綜閤的原理和流程，如何將HDL代碼映射到目標工藝庫中的基本邏輯門和觸發器。我們將討論綜閤工具的工作方式，以及如何通過編寫優化的RTL代碼和設置綜閤選項來獲得更好的綜閤結果（麵積、速度、功耗）。 靜態時序分析（STA）： 詳細講解STA的概念，包括時鍾周期、建立時間、保持時間、時鍾偏斜、時鍾抖動等。我們將介紹STA工具的報告解讀，以及如何通過調整設計或綜閤選項來滿足時序要求。 功能仿真與驗證： 強調功能驗證的重要性，介紹仿真環境的搭建，以及各種驗證方法，如事後仿真、預仿真。我們將討論驗證平颱的構建，包括testbench的設計、激勵生成、覆蓋率收集等。 第三部分：後端設計與物理實現 前端設計完成後，將進入物理實現階段，即後端設計。本部分將深入探討芯片物理設計的各個環節： 邏輯門級網錶（Netlist）的理解： 解釋邏輯綜閤工具輸齣的門級網錶，以及它如何錶示電路結構。 布局（Placement）： 介紹布局的基本概念和目標，如何將邏輯門和觸發器放置在芯片的矽片上，以優化布綫長度和時序。我們將討論不同的布局算法和策略。 布綫（Routing）： 詳細講解布綫的過程，如何連接邏輯門和觸發器之間的導綫。我們將討論布綫擁塞、串擾、綫延遲等問題，以及如何通過布綫工具進行優化。 時鍾樹綜閤（CTS）： 介紹CTS的目標，如何確保芯片上所有時序單元都能接收到穩定、同步的時鍾信號，以減少時鍾偏斜。 物理驗證： 講解物理驗證的重要性，包括設計規則檢查（DRC）、布局與電路圖一緻性檢查（LVS）、時序驗證（Post-Layout STA）和功耗分析。 可製造性設計（DFM）： 討論如何設計電路以提高製造良率，減少由於製造缺陷導緻的芯片失效。 功耗分析與優化： 介紹集成電路的功耗來源，以及各種降低功耗的技術，包括動態功耗優化（時鍾門控、動態電壓頻率調整DVFS）和靜態功耗優化（亞閾值設計、關斷技術）。 第四部分：高級設計技術與前沿趨勢 隨著集成電路工藝的不斷進步和應用需求的日益復雜，許多高級設計技術應運而生。本部分將介紹一些關鍵的高級設計技術和當前的研究熱點： 低功耗設計技術（Low-Power Design）： 深入探討各種低功耗設計方法，包括架構級、RTL級和門級功耗優化技術。 可測試性設計（DFT）： 講解如何為芯片添加測試電路，以便在製造後能夠有效地檢測芯片的功能和性能缺陷。我們將介紹掃描鏈（Scan Chain）、邊界掃描（Boundary Scan）、內建自測試（BIST）等技術。 片上係統（SoC）設計： 介紹SoC的組成、設計流程和挑戰。我們將討論IP核集成、總綫協議（如AXI）、功耗管理和驗證等關鍵問題。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）設計： 詳細介紹FPGA的架構、工作原理以及基於FPGA的數字電路設計流程。我們將講解FPGA開發工具的使用，以及如何將Verilog HDL設計映射到FPGA硬件。 高性能計算與並行處理： 討論如何利用並行計算的思想來設計高性能的數字電路，例如多核處理器、GPU的設計原理。 新興技術與未來展望： 簡要介紹當前集成電路設計領域的一些前沿研究方嚮，如人工智能在IC設計中的應用（AI for EDA）、三維集成電路（3D IC）、新材料和新器件等。 總結 《數字集成電路設計：原理與實踐》將通過理論講解與實踐案例相結閤的方式，力求使讀者不僅理解數字集成電路設計的核心原理，更能掌握實際的設計方法和工具使用。本書強調理論的深度和實踐的廣度，旨在為讀者打下堅實的數字集成電路設計基礎，培養解決實際問題的能力，為投身於日新月異的集成電路設計領域做好準備。每一章都配有大量的例程和思考題，幫助讀者鞏固所學知識，並鼓勵讀者進行更深入的探索和實踐。

評分☆☆☆☆☆

這本書《Verilog HDL數字集成電路設計原理與應用(第二版)》給我的整體印象是，它不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，在數字電路設計的廣闊領域裏為我指引方嚮。我欣賞它嚴謹的學術態度，同時也看到瞭它在實際應用中的巨大潛力。我希望這本書能夠引導我理解不同的設計風格，比如行為級建模、寄存器傳輸級（RTL）建模以及門級建模，並能夠根據不同的設計需求選擇最閤適的方式。同時，對於仿真和驗證的策略，我也有著濃厚的興趣。書中是否能提供關於 testbench 的編寫技巧，以及如何設計全麵的測試用例來覆蓋各種邊界條件和異常情況，這些都是我希望從書中獲得的關鍵信息。我相信，通過這本書的學習，我能夠更加自信地麵對復雜的數字集成電路設計挑戰，並能夠逐步成長為一名優秀的數字工程師。

評分☆☆☆☆☆

作為一名希望提升自身數字設計能力的讀者，我對於《Verilog HDL數字集成電路設計原理與應用(第二版)》在項目實踐方麵的指導價值非常看重。書中是否能夠涵蓋從需求分析到最終RTL代碼實現的完整流程，以及如何將Verilog代碼轉換為門級網錶，並進行仿真驗證，這些都是我渴望瞭解的。我特彆希望書中能夠提供一些關於IP核（IP Core）的集成和使用的經驗，以及如何利用現有的IP核來加速設計進程。此外，對於一些常見的數字電路模塊，比如ADC/DAC接口、存儲器控製器、總綫協議（如AXI）的Verilog實現，如果書中能有詳細的講解和實例，那將是對我極大的幫助。我希望這本書不僅僅停留在理論層麵，更能提供一些“如何做”的指導，讓我能夠將所學知識靈活地應用於各種實際的項目開發中，從而真正掌握數字集成電路設計的核心技能。

評分☆☆☆☆☆

初次翻開這本《Verilog HDL數字集成電路設計原理與應用(第二版)》，我懷揣著對數字電路設計深深的敬意和一絲探索未知的興奮。這本書的封麵設計簡潔而專業，深藍色的背景搭配白色的書名，仿佛預示著它將帶領我深入探索數字世界的奧秘。在學習Verilog的過程中，我一直希望能找到一本既能係統講解理論，又能貼近實際工程應用的教材。我尤其關注那些能夠清晰闡述基本概念，並輔以大量實例的書籍。我希望這本書能夠引導我理解Verilog語言的語法規則，掌握其在邏輯綜閤、時序約束、信號建模等方麵的精髓。更重要的是，我期待它能幫助我建立起從高層次設計思想到底層硬件實現的完整思維鏈條。對於初學者而言，能夠理解不同數據類型、運算符的含義，以及如何使用always塊、assign語句等關鍵結構來描述電路功能，至關重要。同時，如何運用任務（task）和函數（function）來提高代碼的可讀性和復用性，也是我非常期待學習的內容。這本書能否在這些方麵給我帶來啓發，我充滿期待。

評分☆☆☆☆☆

在學習數字集成電路設計的過程中，我們經常會遇到各種各樣的問題，比如如何優化設計的時序，如何減少功耗，以及如何保證設計的正確性。這本書《Verilog HDL數字集成電路設計原理與應用(第二版)》是否能夠提供一些實用的方法和技巧來應對這些挑戰，是我非常關注的。我期待書中能夠深入講解時序分析的相關知識，比如建立時間和保持時間的概念，以及如何通過調整代碼結構或使用時序約束來優化時序。另外，關於低功耗設計的方法，例如時鍾門控、電源門控等，也是我非常感興趣的內容。這本書在這些方麵的講解是否能夠做到深入淺齣，並輔以相應的Verilog代碼示例，將直接影響到我能否將其知識轉化為實際的設計能力。我希望它能教會我如何寫齣更高效、更節能的Verilog代碼，從而在實際的芯片設計項目中取得更好的成果。

評分☆☆☆☆☆

隨著閱讀的深入，我對《Verilog HDL數字集成電路設計原理與應用(第二版)》這本書的邏輯組織和內容深度有瞭更直觀的感受。它並沒有急於堆砌繁復的術語，而是循序漸進地引導讀者進入Verilog的世界。書中對於如何描述組閤邏輯和時序邏輯的講解，清晰易懂，並通過多個實際案例進行演示，這一點讓我尤為欣賞。我特彆關注書中對於狀態機設計的闡述，這部分內容對於理解和實現復雜的數字係統至關重要。書中是否能夠清晰地劃分有限狀態機（FSM）的三個部分——狀態寄存器、組閤邏輯（用於計算下一狀態和輸齣）以及時鍾觸發的邏輯（用於更新狀態）——是我衡量其教學質量的重要標準。我希望它能提供關於如何避免亞穩態、如何進行狀態編碼（例如獨熱碼、二進製編碼）的建議，以及如何將這些理論應用到實際的項目中。此外，關於異步復位和同步復位的區彆和應用場景的講解，也讓我充滿期待，因為這直接關係到設計的魯棒性。