EDA技術與Verilog HDL設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黃勇 著

圖書標籤:

• EDA
• Verilog HDL
• 數字電路設計
• 集成電路設計
• 硬件描述語言
• FPGA
• ASIC
• 驗證
• 測試
• 電子工程

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 西南交通大學齣版社

ISBN：9787564331634

商品編碼：29473944183

包裝：平裝

齣版時間：2014-07-01

圖書基本信息
圖書名稱	EDA技術與Verilog HDL設計
作者	黃勇
定價	32.00元
齣版社	西南交通大學齣版社
ISBN	9787564331634
齣版日期	2014-07-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

《EDA技術與VerilogHDL設計》是針對普通高等院校應用型人纔培養而編寫的教材，同時可作為相關專業技術人員的參考用書。其主要內容包括：EDA技術慨述、FPGA／CPLD器件結構及其應用、QuartusⅡ集成開發工具及其應用、VeritogHDL結構與要素、VerilogHDL基本語句。此外，本書在專門章節給齣瞭EDA設計實例與EDA技術實驗，以強化學生對基本知識的理解和掌握。 　　本書的特色如下：注重實用性，突齣實踐環節及其特點，把學生引入實際工作環境，強化學生實踐能力；體現“問題驅動”的教學思想，融入操作性強、貼近實踐的教學實例，遵循“提齣問題-分析問題-解決問題”這一認知規律，用“問題”驅動教學，以便於教師授課和啓發學生思考。本書由西華大學電氣信息學院黃勇教授擔任主編。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《數字電路設計與驗證：基於SystemVerilog與UVM》 引言： 在現代電子係統設計領域，數字集成電路（IC）的復雜性呈爆炸式增長，對設計工具和方法論提齣瞭前所未有的挑戰。從智能手機到高性能計算，再到物聯網設備，每一個核心功能都離不開精密的數字邏輯電路。然而，單純的邏輯設計已不足以應對如此龐大的規模和嚴苛的性能要求。如何高效、可靠地設計、驗證並最終實現這些復雜的數字係統，成為擺在工程師麵前的首要課題。《數字電路設計與驗證：基於SystemVerilog與UVM》正是為瞭解決這一核心需求而生，它將引領讀者深入探索當今最主流、最強大的數字設計和驗證技術，助力您構建齣高品質的數字集成電路。 本書聚焦於當前行業標準的設計語言SystemVerilog以及業界廣泛采用的驗證方法論Universal Verification Methodology (UVM)。SystemVerilog作為Verilog HDL的超集，不僅繼承瞭Verilog強大的硬件描述能力，更在麵嚮對象編程、接口、約束隨機化、斷言等諸多方麵進行瞭革命性的增強，極大地提升瞭設計的錶達能力和驗證的靈活性。而UVM，作為一種開放標準的、基於SystemVerilog的驗證平颱，為構建可重用、可擴展、可維護的驗證環境提供瞭堅實的框架，顯著降低瞭驗證的復雜度和開發成本，是實現高效驗證的必由之路。 本書並非對Verilog HDL的簡單重復或略微更新，而是著眼於當前行業最前沿的實踐和方法，提供一套完整的、係統的數字電路設計與驗證解決方案。我們將從SystemVerilog語言的精髓齣發，逐步深入其高級特性，展示如何利用這些特性進行結構化、模塊化的高效設計。隨後，本書的重點將轉嚮驗證，通過對UVM方法論的細緻講解，揭示如何構建一個強大的、具有層次化的驗證體係，從而確保設計的正確性和魯棒性。 第一部分：SystemVerilog - 現代數字設計的語言基石 本部分將為讀者構建起紮實的SystemVerilog語言基礎，並在此基礎上深入探討其在設計方麵的強大能力。 第一章：SystemVerilog基礎迴顧與增強 Verilog HDL核心迴顧： 快速迴顧Verilog HDL的基本語法、數據類型、行為級建模、結構級建模以及時序邏輯描述等核心概念，為SystemVerilog的學習打下堅實基礎。 SystemVerilog的新增數據類型： 深入介紹SystemVerilog引入的強大數據類型，如`logic`、`byte`、`int`、`longint`、`bit`、`string`等，以及它們在設計中的優勢。 多維數組與動態數組： 學習如何靈活運用多維數組和動態數組來描述復雜的數據結構，例如內存、FIFO等，提升代碼的可讀性和復用性。 結構體(struct)與聯閤體(union)： 掌握如何利用結構體和聯閤體來組閤相關數據，實現更高級的數據封裝和抽象，使得設計更加清晰。 枚舉類型(enum)： 學習如何使用枚舉類型來定義一組命名常量，提高代碼的可維護性和可讀性，特彆是在狀態機設計中。 接口(interface)： 這是一個至關重要的概念。我們將詳細講解接口的定義、實例化、參數化以及端口映射，展示接口如何有效解決模塊間的連接復雜度問題，實現信號分組傳遞，降低硬件設計復雜度，並極大促進驗證環境的復用。 第二章：SystemVerilog的麵嚮對象特性與設計模式 麵嚮對象編程(OOP)概述： 簡要介紹OOP的核心概念：類(class)、對象(object)、封裝(encapsulation)、繼承(inheritance)和多態(polymorphism)。 SystemVerilog中的類與對象： 學習如何在SystemVerilog中定義類，創建對象，理解其在構建可復用設計組件（如事務、序列器等）中的作用。 封裝與訪問控製： 掌握`local`、`public`、`protected`等訪問修飾符，以及如何通過封裝隱藏內部實現細節，提高代碼的健壯性。 繼承與擴展： 學習如何通過繼承來擴展現有類的功能，實現代碼的重用和功能的層次化。 多態性與虛方法： 探索多態性的概念，理解虛方法在實現靈活和可擴展驗證環境中的重要作用。 OOP在設計中的應用： 結閤實際例子，展示如何利用OOP的思想和特性來構建更模塊化、更易於維護的設計。 第三章：SystemVerilog的高級建模與約束隨機化 過程語句的增強： 深入理解`always_comb`、`always_ff`、`always_latch`等過程語句，它們能更好地約束邏輯行為，避免潛在的誤解和錯誤。 函數與任務的進階： 學習`static`和`automatic`函數/任務的區彆，以及它們在不同場景下的應用。 約束隨機化(Constraint Randomization)： 這是SystemVerilog最強大的驗證特性之一。我們將詳細講解約束的定義、類型（軟約束、硬約束）、變量類型、隨機化過程以及優先級。 約束隨機化在激勵生成中的應用： 通過豐富的實例，展示如何利用約束隨機化來生成大量、多樣化且符閤特定條件的測試激勵，這是發現深層次Bug的關鍵。 覆蓋率驅動驗證(Coverage-Driven Verification - CDV)簡介： 引入CDV的概念，講解如何利用SystemVerilog的覆蓋率收集功能來度量驗證的完備性，並指導後續的測試用例編寫。 第四章：SystemVerilog中的斷言與覆蓋率 斷言(Assertions)： 學習SystemVerilog Assertion (SVA) 的基本語法，包括時序操作符、屬性聲明、斷言綁定等。 斷言在設計驗證中的作用： 理解斷言如何用於形式化驗證、運行時檢查、以及與驗證環境集成，提前發現時序和邏輯錯誤。 常用的斷言檢查： 介紹各種常用的斷言模闆，如序列(sequence)、屬性(property)的定義，以及在不同場景下的應用，例如數據協議檢查、握手協議檢查等。 覆蓋率收集(Coverage Collection)： 詳細講解SystemVerilog提供的覆蓋率類型，包括： 代碼覆蓋率(Code Coverage)： 語句覆蓋、分支覆蓋、條件覆蓋、翻轉覆蓋等。 功能覆蓋率(Functional Coverage)： 學習如何定義覆蓋點(coverpoint)和覆蓋組(covergroup)，來衡量設計的關鍵功能是否被充分驗證。 斷言與覆蓋率的協同工作： 說明如何將斷言與覆蓋率結閤起來，構建一個更全麵、更有效的驗證策略。 第二部分：UVM - 構建可重用、可擴展的驗證平颱 本部分將是本書的核心內容，深入講解UVM方法論，引領讀者構建現代化的、高效的驗證環境。 第五章：UVM方法論的核心概念與架構 驗證的挑戰與UVM的齣現： 分析傳統驗證方法麵臨的挑戰，如驗證環境的低復用性、可維護性差、驗證效率低下等，引齣UVM的必要性。 UVM的哲學與設計原則： 講解UVM的可復用性、層次化、組件化、麵嚮對象等核心設計哲學。 UVM的標準化與通用性： 介紹UVM的標準化進程，以及其作為行業標準的優勢。 UVM的基本組件： 詳細介紹UVM驗證平颱的核心組件及其職責： 環境(Environment)： 驗證平颱的頂層容器，組織管理其他組件。 代理(Agent)： 負責與被測設計(DUT)交互的組件，通常包含Sequencer、Driver、Monitor等。 序列器(Sequencer)： 接收sequence生成的事務，並將其傳遞給Driver。 驅動器(Driver)： 將事務翻譯成DUT能夠理解的信號，並驅動DUT。 監視器(Monitor)： 捕獲DUT的輸入輸齣信號，並將其轉換成事務，發送給Checker或Scoreboard。 檢查器(Checker)： 對捕獲的事務進行協議層麵的檢查。 記分闆(Scoreboard)： 對比仿真結果與參考模型(Reference Model)的輸齣，判斷DUT的正確性。 參考模型(Reference Model)： 模擬DUT的功能，提供預期的輸齣結果。 序列(Sequence)： 定義激勵的生成邏輯，包含事務的産生和控製。 事務(Transaction)： 代錶一個完整的操作或數據包，是驗證組件之間通信的基本單元。 配置對象(Configuration Object)： 用於配置UVM組件的參數。 第六章：UVM組件詳解與開發實踐 UVM基類與常用函數： 介紹`uvm_component`、`uvm_object`、`uvm_driver`、`uvm_sequencer`、`uvm_monitor`等核心基類，以及`new()`、`build()`、`connect()`、`run()`、`report()`等生命周期函數。 事務(Transaction)的定義與構建： 學習如何使用SystemVerilog的結構體或類來定義事務，以及事務的序列化和反序列化。 序列(Sequence)的編寫： 掌握如何編寫Sequence來生成事務，包括控製激勵的順序、頻率、以及與Sequencer的交互。 序列器(Sequencer)的使用： 理解Sequencer如何從Sequence接收事務，並將其傳遞給Driver。 驅動器(Driver)的設計： 學習如何設計Driver，將其接收到的事務翻譯成DUT的激勵信號，並進行時序控製。 監視器(Monitor)的實現： 掌握如何設計Monitor，捕獲DUT的信號，將其轉換成事務，並傳遞給其他組件。 連接與配置： 詳細講解UVM組件之間的連接（`connect()`階段），以及如何通過配置對象(Configuration Object)來靈活配置各個組件的參數。 第七章：UVM的激勵生成、檢查與參考模型 高級激勵生成： 序列的繼承與重載： 學習如何通過繼承來創建不同類型的Sequence，實現激勵的重用和擴展。 約束隨機化的深度集成： 演示如何在UVM中利用SystemVerilog的約束隨機化來生成復雜的、高覆蓋率的激勵。 虛擬序列(Virtual Sequence)： 學習如何編寫虛擬序列來驅動多個Agent，實現跨Agent的協同激勵。 檢查與驗證： 檢查器(Checker)的設計： 學習如何編寫Checker來對單個事務進行協議層麵的驗證。 記分闆(Scoreboard)的實現： 詳細講解如何設計Scoreboard，將Monitor捕獲的事務與Reference Model的輸齣進行比對，判斷DUT的正確性。 參考模型(Reference Model)的構建： 學習如何構建一個行為級的Reference Model，用於提供DUT的預期行為。 UVM中的覆蓋率收集： 講解如何在UVM環境中實現功能覆蓋率的收集，包括定義Covergroup，將其與Monitor或Scoreboard關聯。 第八章：UVM的高級特性與驗證策略 UVM的層次化與復用： 深入探討UVM如何支持復雜的驗證環境的層次化設計，以及如何通過組件的封裝和接口實現高復用性。 UVM的配置數據庫(Configuration Database - uvm_config_db)： 學習如何使用`uvm_config_db`在不同層級的組件之間傳遞配置信息，實現靈活的配置管理。 UVM的域名(Phasing)： 詳細講解UVM的域（Build, Connect, Run, Report, Check, Whatever）以及它們在驗證流程中的作用，理解組件的生命周期。 UVM的注冊機製： 學習UVM組件的注冊機製，理解`uvm_component_utils`、`uvm_object_utils`等宏的作用。 UVM中的消息機製(Reporting)： 掌握`uvm_info`、`uvm_warning`、`uvm_error`等消息級彆，以及如何進行有效的日誌記錄和分析。 驗證策略與流程： 結閤實際項目經驗，講解如何製定有效的驗證策略，如何從需求分析到驗證計劃，再到驗證執行和迴歸測試。 集成SystemVerilog斷言(SVA)到UVM驗證平颱： 演示如何將SystemVerilog斷言無縫集成到UVM驗證環境中，實現斷言驅動驗證和運行時檢查。 第九章：實際案例分析與高級主題 一個完整的UVM驗證平颱搭建實例： 通過一個實際的IP（如AXI總綫接口、UART控製器等）的UVM驗證平颱搭建過程，貫穿本書所學知識。 協議驗證中的UVM應用： 重點關注如AXI、AHB、APB、DDR等行業標準協議的UVM驗證實現。 測試等級與迴歸策略： 講解如何根據測試的覆蓋率和復雜性進行分類，並製定有效的迴歸測試策略。 驗證性能優化： 介紹一些提高仿真速度和驗證效率的技巧。 與其他驗證工具的集成： 簡要探討UVM與形式化驗證工具、靜態分析工具等的集成可能性。 麵嚮未來的驗證趨勢： 展望下一代驗證技術和方法論。 結論： 《數字電路設計與驗證：基於SystemVerilog與UVM》旨在為讀者提供一套全麵、係統且實用的數字集成電路設計與驗證解決方案。通過深入學習SystemVerilog強大的語言特性，以及掌握UVM方法論的核心理念和開發實踐，讀者將能夠構建齣高質量、高復用性、高效率的驗證環境，從而大幅提升數字IC的開發效率和産品質量。本書的學習成果將直接轉化為您在數字IC設計與驗證領域的實操能力，助您在日新月異的電子技術浪潮中，打造齣更加齣色的數字係統。

評分☆☆☆☆☆

我傾嚮於尋找那些能夠引導我獨立思考和解決問題的書籍。對於《EDA技術與Verilog HDL設計》這本書，我希望它能不僅僅是知識的灌輸，更能激發我的學習興趣和解決問題的能力。例如，書中是否能提供一些開放性的問題，鼓勵讀者去探索不同的設計方案，或者在講解某個概念時，能引導讀者思考其背後的原理和不同應用場景下的優劣。如果這本書能像一位經驗豐富的導師一樣，在我學習的道路上提供指引，並教會我如何自己去學習和成長，那將是我最大的收獲。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，我最直觀的感受就是它的厚重感，不僅僅是物理上的重量，更是內容上的分量。翻開目錄，EDA技術這部分就占據瞭相當大的篇幅，涵蓋瞭從基礎概念到高級應用的方方麵麵，比如邏輯綜閤、布局布綫、時序分析等，這些都是在數字集成電路設計流程中至關重要的環節。我尤其關注瞭關於時序分析的部分，這通常是新手容易遇到的難點，而書中對此的講解是否深入、是否提供瞭實用的分析技巧和方法，將直接決定它是否能成為一本真正有價值的參考書。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的期望值很高，因為我正處於學習和深入瞭解EDA技術和Verilog HDL的階段。我希望這本書能夠不僅僅停留在理論的講解，而是能夠通過大量的實際案例來加深讀者的理解。例如，在EDA技術部分，是否能展示不同類型數字電路的綜閤和實現過程，包括簡單的組閤邏輯、時序邏輯，甚至是一些復雜的IP核的應用。在Verilog HDL部分，是否能提供一些完整的項目實例，從需求分析到代碼編寫，再到仿真驗證，全流程地展示如何運用Verilog來設計一個實際的硬件係統。

評分☆☆☆☆☆

我特彆留意書中對於“設計實踐”和“技巧分享”方麵的側重。很多書籍在講解基礎知識時都很到位，但往往缺乏將這些知識轉化為實際工程應用的能力。我希望這本書能夠在這方麵有所突破，比如提供關於如何進行有效仿真、如何進行門級網錶仿真、如何進行靜態時序分析（STA）的深入指導，以及如何在實際項目開發中優化代碼性能、提高設計可靠性等方麵的一些“獨門秘籍”。如果書中能夠在這方麵提供一些實用的建議和經驗，那麼這本書的價值將大大提升。

評分☆☆☆☆☆

Verilog HDL這部分無疑是本書的另一個核心。作為一種廣泛應用的硬件描述語言，Verilog在數字係統設計中的地位不言而喻。我非常好奇書中對Verilog語法、語義的講解是否清晰易懂，特彆是對於那些容易混淆的結構，比如always塊、assign語句、參數化模塊等，是否有足夠的例子和解釋來幫助理解。此外，更重要的是，書中是否能引導讀者寫齣高質量、高效的Verilog代碼，遵循良好的設計規範，避免常見的陷阱，這對於未來的實際項目開發至關重要。