EDA技术与Verilog HDL设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄勇 著

图书标签:

• EDA
• Verilog HDL
• 数字电路设计
• 集成电路设计
• 硬件描述语言
• FPGA
• ASIC
• 验证
• 测试
• 电子工程

店铺： 智博天恒图书专营店

出版社： 西南交通大学出版社

ISBN：9787564331634

商品编码：29473944183

包装：平装

出版时间：2014-07-01

图书基本信息
图书名称	EDA技术与Verilog HDL设计
作者	黄勇
定价	32.00元
出版社	西南交通大学出版社
ISBN	9787564331634
出版日期	2014-07-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

《EDA技术与VerilogHDL设计》是针对普通高等院校应用型人才培养而编写的教材，同时可作为相关专业技术人员的参考用书。其主要内容包括：EDA技术慨述、FPGA／CPLD器件结构及其应用、QuartusⅡ集成开发工具及其应用、VeritogHDL结构与要素、VerilogHDL基本语句。此外，本书在专门章节给出了EDA设计实例与EDA技术实验，以强化学生对基本知识的理解和掌握。 　　本书的特色如下：注重实用性，突出实践环节及其特点，把学生引入实际工作环境，强化学生实践能力；体现“问题驱动”的教学思想，融入操作性强、贴近实践的教学实例，遵循“提出问题-分析问题-解决问题”这一认知规律，用“问题”驱动教学，以便于教师授课和启发学生思考。本书由西华大学电气信息学院黄勇教授担任主编。

作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

《数字电路设计与验证：基于SystemVerilog与UVM》 引言： 在现代电子系统设计领域，数字集成电路（IC）的复杂性呈爆炸式增长，对设计工具和方法论提出了前所未有的挑战。从智能手机到高性能计算，再到物联网设备，每一个核心功能都离不开精密的数字逻辑电路。然而，单纯的逻辑设计已不足以应对如此庞大的规模和严苛的性能要求。如何高效、可靠地设计、验证并最终实现这些复杂的数字系统，成为摆在工程师面前的首要课题。《数字电路设计与验证：基于SystemVerilog与UVM》正是为了解决这一核心需求而生，它将引领读者深入探索当今最主流、最强大的数字设计和验证技术，助力您构建出高品质的数字集成电路。 本书聚焦于当前行业标准的设计语言SystemVerilog以及业界广泛采用的验证方法论Universal Verification Methodology (UVM)。SystemVerilog作为Verilog HDL的超集，不仅继承了Verilog强大的硬件描述能力，更在面向对象编程、接口、约束随机化、断言等诸多方面进行了革命性的增强，极大地提升了设计的表达能力和验证的灵活性。而UVM，作为一种开放标准的、基于SystemVerilog的验证平台，为构建可重用、可扩展、可维护的验证环境提供了坚实的框架，显著降低了验证的复杂度和开发成本，是实现高效验证的必由之路。 本书并非对Verilog HDL的简单重复或略微更新，而是着眼于当前行业最前沿的实践和方法，提供一套完整的、系统的数字电路设计与验证解决方案。我们将从SystemVerilog语言的精髓出发，逐步深入其高级特性，展示如何利用这些特性进行结构化、模块化的高效设计。随后，本书的重点将转向验证，通过对UVM方法论的细致讲解，揭示如何构建一个强大的、具有层次化的验证体系，从而确保设计的正确性和鲁棒性。 第一部分：SystemVerilog - 现代数字设计的语言基石 本部分将为读者构建起扎实的SystemVerilog语言基础，并在此基础上深入探讨其在设计方面的强大能力。 第一章：SystemVerilog基础回顾与增强 Verilog HDL核心回顾： 快速回顾Verilog HDL的基本语法、数据类型、行为级建模、结构级建模以及时序逻辑描述等核心概念，为SystemVerilog的学习打下坚实基础。 SystemVerilog的新增数据类型： 深入介绍SystemVerilog引入的强大数据类型，如`logic`、`byte`、`int`、`longint`、`bit`、`string`等，以及它们在设计中的优势。 多维数组与动态数组： 学习如何灵活运用多维数组和动态数组来描述复杂的数据结构，例如内存、FIFO等，提升代码的可读性和复用性。 结构体(struct)与联合体(union)： 掌握如何利用结构体和联合体来组合相关数据，实现更高级的数据封装和抽象，使得设计更加清晰。 枚举类型(enum)： 学习如何使用枚举类型来定义一组命名常量，提高代码的可维护性和可读性，特别是在状态机设计中。 接口(interface)： 这是一个至关重要的概念。我们将详细讲解接口的定义、实例化、参数化以及端口映射，展示接口如何有效解决模块间的连接复杂度问题，实现信号分组传递，降低硬件设计复杂度，并极大促进验证环境的复用。 第二章：SystemVerilog的面向对象特性与设计模式 面向对象编程(OOP)概述： 简要介绍OOP的核心概念：类(class)、对象(object)、封装(encapsulation)、继承(inheritance)和多态(polymorphism)。 SystemVerilog中的类与对象： 学习如何在SystemVerilog中定义类，创建对象，理解其在构建可复用设计组件（如事务、序列器等）中的作用。 封装与访问控制： 掌握`local`、`public`、`protected`等访问修饰符，以及如何通过封装隐藏内部实现细节，提高代码的健壮性。 继承与扩展： 学习如何通过继承来扩展现有类的功能，实现代码的重用和功能的层次化。 多态性与虚方法： 探索多态性的概念，理解虚方法在实现灵活和可扩展验证环境中的重要作用。 OOP在设计中的应用： 结合实际例子，展示如何利用OOP的思想和特性来构建更模块化、更易于维护的设计。 第三章：SystemVerilog的高级建模与约束随机化 过程语句的增强： 深入理解`always_comb`、`always_ff`、`always_latch`等过程语句，它们能更好地约束逻辑行为，避免潜在的误解和错误。 函数与任务的进阶： 学习`static`和`automatic`函数/任务的区别，以及它们在不同场景下的应用。 约束随机化(Constraint Randomization)： 这是SystemVerilog最强大的验证特性之一。我们将详细讲解约束的定义、类型（软约束、硬约束）、变量类型、随机化过程以及优先级。 约束随机化在激励生成中的应用： 通过丰富的实例，展示如何利用约束随机化来生成大量、多样化且符合特定条件的测试激励，这是发现深层次Bug的关键。 覆盖率驱动验证(Coverage-Driven Verification - CDV)简介： 引入CDV的概念，讲解如何利用SystemVerilog的覆盖率收集功能来度量验证的完备性，并指导后续的测试用例编写。 第四章：SystemVerilog中的断言与覆盖率 断言(Assertions)： 学习SystemVerilog Assertion (SVA) 的基本语法，包括时序操作符、属性声明、断言绑定等。 断言在设计验证中的作用： 理解断言如何用于形式化验证、运行时检查、以及与验证环境集成，提前发现时序和逻辑错误。 常用的断言检查： 介绍各种常用的断言模板，如序列(sequence)、属性(property)的定义，以及在不同场景下的应用，例如数据协议检查、握手协议检查等。 覆盖率收集(Coverage Collection)： 详细讲解SystemVerilog提供的覆盖率类型，包括： 代码覆盖率(Code Coverage)： 语句覆盖、分支覆盖、条件覆盖、翻转覆盖等。 功能覆盖率(Functional Coverage)： 学习如何定义覆盖点(coverpoint)和覆盖组(covergroup)，来衡量设计的关键功能是否被充分验证。 断言与覆盖率的协同工作： 说明如何将断言与覆盖率结合起来，构建一个更全面、更有效的验证策略。 第二部分：UVM - 构建可重用、可扩展的验证平台 本部分将是本书的核心内容，深入讲解UVM方法论，引领读者构建现代化的、高效的验证环境。 第五章：UVM方法论的核心概念与架构 验证的挑战与UVM的出现： 分析传统验证方法面临的挑战，如验证环境的低复用性、可维护性差、验证效率低下等，引出UVM的必要性。 UVM的哲学与设计原则： 讲解UVM的可复用性、层次化、组件化、面向对象等核心设计哲学。 UVM的标准化与通用性： 介绍UVM的标准化进程，以及其作为行业标准的优势。 UVM的基本组件： 详细介绍UVM验证平台的核心组件及其职责： 环境(Environment)： 验证平台的顶层容器，组织管理其他组件。 代理(Agent)： 负责与被测设计(DUT)交互的组件，通常包含Sequencer、Driver、Monitor等。 序列器(Sequencer)： 接收sequence生成的事务，并将其传递给Driver。 驱动器(Driver)： 将事务翻译成DUT能够理解的信号，并驱动DUT。 监视器(Monitor)： 捕获DUT的输入输出信号，并将其转换成事务，发送给Checker或Scoreboard。 检查器(Checker)： 对捕获的事务进行协议层面的检查。 记分板(Scoreboard)： 对比仿真结果与参考模型(Reference Model)的输出，判断DUT的正确性。 参考模型(Reference Model)： 模拟DUT的功能，提供预期的输出结果。 序列(Sequence)： 定义激励的生成逻辑，包含事务的产生和控制。 事务(Transaction)： 代表一个完整的操作或数据包，是验证组件之间通信的基本单元。 配置对象(Configuration Object)： 用于配置UVM组件的参数。 第六章：UVM组件详解与开发实践 UVM基类与常用函数： 介绍`uvm_component`、`uvm_object`、`uvm_driver`、`uvm_sequencer`、`uvm_monitor`等核心基类，以及`new()`、`build()`、`connect()`、`run()`、`report()`等生命周期函数。 事务(Transaction)的定义与构建： 学习如何使用SystemVerilog的结构体或类来定义事务，以及事务的序列化和反序列化。 序列(Sequence)的编写： 掌握如何编写Sequence来生成事务，包括控制激励的顺序、频率、以及与Sequencer的交互。 序列器(Sequencer)的使用： 理解Sequencer如何从Sequence接收事务，并将其传递给Driver。 驱动器(Driver)的设计： 学习如何设计Driver，将其接收到的事务翻译成DUT的激励信号，并进行时序控制。 监视器(Monitor)的实现： 掌握如何设计Monitor，捕获DUT的信号，将其转换成事务，并传递给其他组件。 连接与配置： 详细讲解UVM组件之间的连接（`connect()`阶段），以及如何通过配置对象(Configuration Object)来灵活配置各个组件的参数。 第七章：UVM的激励生成、检查与参考模型 高级激励生成： 序列的继承与重载： 学习如何通过继承来创建不同类型的Sequence，实现激励的重用和扩展。 约束随机化的深度集成： 演示如何在UVM中利用SystemVerilog的约束随机化来生成复杂的、高覆盖率的激励。 虚拟序列(Virtual Sequence)： 学习如何编写虚拟序列来驱动多个Agent，实现跨Agent的协同激励。 检查与验证： 检查器(Checker)的设计： 学习如何编写Checker来对单个事务进行协议层面的验证。 记分板(Scoreboard)的实现： 详细讲解如何设计Scoreboard，将Monitor捕获的事务与Reference Model的输出进行比对，判断DUT的正确性。 参考模型(Reference Model)的构建： 学习如何构建一个行为级的Reference Model，用于提供DUT的预期行为。 UVM中的覆盖率收集： 讲解如何在UVM环境中实现功能覆盖率的收集，包括定义Covergroup，将其与Monitor或Scoreboard关联。 第八章：UVM的高级特性与验证策略 UVM的层次化与复用： 深入探讨UVM如何支持复杂的验证环境的层次化设计，以及如何通过组件的封装和接口实现高复用性。 UVM的配置数据库(Configuration Database - uvm_config_db)： 学习如何使用`uvm_config_db`在不同层级的组件之间传递配置信息，实现灵活的配置管理。 UVM的域名(Phasing)： 详细讲解UVM的域（Build, Connect, Run, Report, Check, Whatever）以及它们在验证流程中的作用，理解组件的生命周期。 UVM的注册机制： 学习UVM组件的注册机制，理解`uvm_component_utils`、`uvm_object_utils`等宏的作用。 UVM中的消息机制(Reporting)： 掌握`uvm_info`、`uvm_warning`、`uvm_error`等消息级别，以及如何进行有效的日志记录和分析。 验证策略与流程： 结合实际项目经验，讲解如何制定有效的验证策略，如何从需求分析到验证计划，再到验证执行和回归测试。 集成SystemVerilog断言(SVA)到UVM验证平台： 演示如何将SystemVerilog断言无缝集成到UVM验证环境中，实现断言驱动验证和运行时检查。 第九章：实际案例分析与高级主题 一个完整的UVM验证平台搭建实例： 通过一个实际的IP（如AXI总线接口、UART控制器等）的UVM验证平台搭建过程，贯穿本书所学知识。 协议验证中的UVM应用： 重点关注如AXI、AHB、APB、DDR等行业标准协议的UVM验证实现。 测试等级与回归策略： 讲解如何根据测试的覆盖率和复杂性进行分类，并制定有效的回归测试策略。 验证性能优化： 介绍一些提高仿真速度和验证效率的技巧。 与其他验证工具的集成： 简要探讨UVM与形式化验证工具、静态分析工具等的集成可能性。 面向未来的验证趋势： 展望下一代验证技术和方法论。 结论： 《数字电路设计与验证：基于SystemVerilog与UVM》旨在为读者提供一套全面、系统且实用的数字集成电路设计与验证解决方案。通过深入学习SystemVerilog强大的语言特性，以及掌握UVM方法论的核心理念和开发实践，读者将能够构建出高质量、高复用性、高效率的验证环境，从而大幅提升数字IC的开发效率和产品质量。本书的学习成果将直接转化为您在数字IC设计与验证领域的实操能力，助您在日新月异的电子技术浪潮中，打造出更加出色的数字系统。

评分☆☆☆☆☆

我特别留意书中对于“设计实践”和“技巧分享”方面的侧重。很多书籍在讲解基础知识时都很到位，但往往缺乏将这些知识转化为实际工程应用的能力。我希望这本书能够在这方面有所突破，比如提供关于如何进行有效仿真、如何进行门级网表仿真、如何进行静态时序分析（STA）的深入指导，以及如何在实际项目开发中优化代码性能、提高设计可靠性等方面的一些“独门秘籍”。如果书中能够在这方面提供一些实用的建议和经验，那么这本书的价值将大大提升。

评分☆☆☆☆☆

Verilog HDL这部分无疑是本书的另一个核心。作为一种广泛应用的硬件描述语言，Verilog在数字系统设计中的地位不言而喻。我非常好奇书中对Verilog语法、语义的讲解是否清晰易懂，特别是对于那些容易混淆的结构，比如always块、assign语句、参数化模块等，是否有足够的例子和解释来帮助理解。此外，更重要的是，书中是否能引导读者写出高质量、高效的Verilog代码，遵循良好的设计规范，避免常见的陷阱，这对于未来的实际项目开发至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我倾向于寻找那些能够引导我独立思考和解决问题的书籍。对于《EDA技术与Verilog HDL设计》这本书，我希望它能不仅仅是知识的灌输，更能激发我的学习兴趣和解决问题的能力。例如，书中是否能提供一些开放性的问题，鼓励读者去探索不同的设计方案，或者在讲解某个概念时，能引导读者思考其背后的原理和不同应用场景下的优劣。如果这本书能像一位经验丰富的导师一样，在我学习的道路上提供指引，并教会我如何自己去学习和成长，那将是我最大的收获。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我最直观的感受就是它的厚重感，不仅仅是物理上的重量，更是内容上的分量。翻开目录，EDA技术这部分就占据了相当大的篇幅，涵盖了从基础概念到高级应用的方方面面，比如逻辑综合、布局布线、时序分析等，这些都是在数字集成电路设计流程中至关重要的环节。我尤其关注了关于时序分析的部分，这通常是新手容易遇到的难点，而书中对此的讲解是否深入、是否提供了实用的分析技巧和方法，将直接决定它是否能成为一本真正有价值的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的期望值很高，因为我正处于学习和深入了解EDA技术和Verilog HDL的阶段。我希望这本书能够不仅仅停留在理论的讲解，而是能够通过大量的实际案例来加深读者的理解。例如，在EDA技术部分，是否能展示不同类型数字电路的综合和实现过程，包括简单的组合逻辑、时序逻辑，甚至是一些复杂的IP核的应用。在Verilog HDL部分，是否能提供一些完整的项目实例，从需求分析到代码编写，再到仿真验证，全流程地展示如何运用Verilog来设计一个实际的硬件系统。