Verilog-HDL实践与应用系统设计

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出版者:北京航空航天大学出版社
作者:常晓明
出品人:
页数:198
译者:
出版时间:2003-1
价格:26.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787810772631
丛书系列:
图书标签:
  • 比较老了
  • 数字电路
  • Verilog HDL
  • 硬件描述语言
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  • 系统设计
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具体描述

"本书从实用的角度介绍了硬件描述语言VeriogHDL。通过动手实践,体验VerilogHDL的语法结构、功能等内涵。在前五章,以简单的实例列举了VerilogHDL的用法;在后四章,以应用系统为例详细讲解了系统设计的全过程。书中的全部例子都给出了仿真结果,其源代码都在本书所附的CDROM中,并均经过验证无误。

本书的前半部分特别适合于初学者,也可作为工程技术人员的参考内容。后半部分很适合工程开发和研究人员参考。本书除了介绍VerilogHDL外,还涉及到VB编程、VC++和DLL的开发等知识,以及接口等领域的问题,书中都进行了详尽的讲解。"

《数字电路设计与FPGA实现:从理论到实践》 导语: 面对高速发展的数字电子领域,掌握从底层逻辑到系统实现的综合能力已成为工程师和研究人员的必备技能。本书深入浅出地剖析了现代数字电路设计的核心原理,并聚焦于当前主流的现场可编程门阵列(FPGA)技术,旨在构建一套系统、全面、注重实践的知识体系。 第一部分:数字系统基础与逻辑设计精粹 本部分旨在为读者打下坚实的数字逻辑理论基础,并引入现代设计流程的视角。 第一章:二进制世界与布尔代数 信息表示与编码: 深入探讨数字系统中的各种数据表示方法,包括定点数、浮点数标准(IEEE 754简介),以及常用的编码格式(如BCD、格雷码、汉明码等)。重点分析不同编码在系统中的适用场景和优缺点。 布尔代数与逻辑函数化简: 系统回顾和深化布尔代数公理、定理。详细介绍卡诺图(Karnaugh Map)在两位到五位函数化简中的应用,并引入Quine-McCluskey方法,为复杂逻辑的自动化处理奠定理论基础。 标准逻辑门与波形分析: 阐述基本逻辑门(AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR)的工作原理和时序特性。通过时序图(Timing Diagram)分析组合逻辑电路的输入延迟、传播延迟和毛刺(Glitch)现象。 第二章:组合逻辑电路的构建与优化 核心组合电路模块: 详尽讲解译码器(Decoder)、编码器(Encoder)、数据选择器(Multiplexer, MUX)和数据分配器(Demultiplexer, DEMUX)的结构、真值表及应用案例。深入分析多路复用器在实现任意组合逻辑中的技巧。 加法器与算术逻辑单元(ALU)基础: 从半加器、全加器出发,构建串行加法器和并行加法器(如超前进位加法器CPA)。介绍算术逻辑单元的基本结构,包括实现加减运算、逻辑运算和移位操作的电路设计。 竞争与冒险的消除: 详细分析组合逻辑电路中由于门延迟不匹配导致的竞争冒险现象。通过引入冗余项或增加毛刺滤波器,实现对不期望的瞬态输出的有效抑制。 第三章:时序逻辑电路与状态机的设计 基本存储单元: 剖析基本锁存器(Latch)的工作机制及其对时钟的敏感性。重点介绍同步电路中的触发器(Flip-Flop):SR, D, JK, T触发器的结构、特性方程和切换时序参数(建立时间$t_{setup}$和保持时间$t_{hold}$)。 寄存器与移位寄存器: 讲解如何利用D触发器构建数据保持单元(寄存器)。深入分析串入串出(SISO)、串入并出(SIPO)、并入并出(PIPO)等不同类型的移位寄存器及其在数据处理中的作用。 同步时序状态机(FSM): 系统的介绍有限状态机理论。详细阐述Moore模型和Mealy模型的区别与联系。通过状态图、状态表和状态编码(如独热码、二进制编码)的设计流程,指导读者完成复杂的控制逻辑设计。重点讨论有限状态机在流水线控制、协议握手信号生成中的应用。 第二部分:硬件描述语言(VHDL)与抽象建模 本部分侧重于使用标准硬件描述语言来高效、精确地描述和验证数字电路。 第四章:VHDL语言基础与结构 VHDL的核心概念: 介绍VHDL的层次化结构、并发与顺序执行的概念。详细解析实体(Entity)、架构(Architecture)和库(Library)的声明与使用。 数据类型与操作符: 掌握标准逻辑(`std_logic`和`std_logic_vector`)的使用,理解其九值逻辑的含义。学习各类算术、关系和逻辑操作符。 行为级、数据流级与结构级描述: 区分三种主要的描述风格。重点讲解如何使用`process`语句进行时序和组合逻辑的建模,以及如何利用`with-select`语句实现数据流级的高效描述。 第五章:基于VHDL的模块化设计与抽象 进程(Process)的控制与敏感列表: 深入探讨进程的工作方式。精确控制组合逻辑和时序逻辑描述中敏感列表的设置,避免不必要的综合错误和锁存器生成。 信号(Signal)与变量(Variable)的区别: 阐明信号延迟特性与变量即时更新的差异,并指导读者在不同设计场景下选择合适的变量类型以确保代码的正确性和可综合性。 模块化与层次化设计: 教授如何使用VHDL的子程序(Function和Procedure)来封装通用功能(如加法器、CRC校验器),实现代码复用和设计抽象化。 第六章:时序逻辑与状态机的VHDL实现 同步时序电路的精确建模: 演示如何使用带时钟和复位端口的进程来准确描述D触发器、计数器和寄存器。 FSM的VHDL实现范例: 提供清晰的模板,展示如何将状态图、状态编码与VHDL代码结构对应起来,实现高可靠性的Mealy型和Moore型状态机。 综合约束与可测试性设计(DFT)简介: 讨论在VHDL代码中应避免的结构(如锁存器、时钟毛刺敏感逻辑),并初步介绍添加扫描链以提高测试覆盖率的概念。 第三部分:FPGA系统实现与设计流程 本部分将理论知识与现代FPGA工具链相结合,聚焦于实际的硬件实现过程。 第七章:FPGA架构与资源解析 FPGA的基本单元: 详细介绍查找表(LUT)、触发器(Flip-Flop)、锁相环(PLL/DCM)和嵌入式存储器(Block RAM)的工作原理及其在ASIC中的对应概念。 逻辑单元(CLB/LAB)的映射原理: 解释如何将高层级的HDL代码映射到底层硬件资源上。分析不同资源(如4输入LUT、6输入LUT)对逻辑复杂度的影响。 高速I/O与时钟管理资源: 讲解FPGA内部的时钟网络、时钟域交叉(CDC)问题的重要性,并介绍专用高速I/O模块和时钟管理单元(如MMCM/PLL)的配置与应用。 第八章:综合、布局布线与时序分析 设计流程概述: 梳理从RTL代码到比特流生成的完整FPGA设计流程:RTL级仿真、综合(Synthesis)、实现(Implementation,包括布局Place和布线Route)。 静态时序分析(STA): 深入讲解STA的核心概念,包括建立时间(Setup)、保持时间(Hold)裕量计算。分析如何阅读时序报告,识别和解决时序违例(Timing Violations)。 设计优化技巧: 针对时序、资源利用率和功耗,介绍布局布线阶段的约束(Constraints)设置,如时钟周期约束、输入输出延迟约束、多周期路径定义。 第九章:系统集成与接口设计实践 片上总线协议简介: 介绍常见的片上互连标准(如Wishbone、AXI-Lite的简化模型),理解主机/从机(Master/Slave)的交互模式。 外部存储器接口: 讲解如何设计和驱动SRAM和SDRAM的控制器接口,包括地址译码、数据读写时序的时序图匹配。 外部设备通信: 重点介绍异步串行通信(UART)和同步串行通信(SPI/I2C)的硬件模块设计,并结合软件端驱动进行系统级联调。 总结: 本书力求在理论深度和工程实用性之间取得平衡。通过对数字系统核心概念的系统梳理,结合VHDL语言的精确描述能力,最终指导读者完成从概念到可在FPGA上实际运行的系统设计,为后续更复杂的SoC或ASIC设计打下坚实基础。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的名字,我第一眼看到就觉得“对了”,终于有一本不是停留在表面概念的书。我之前尝试过一些Verilog HDL的入门资料,但总觉得它们更像是一些语言特性的介绍,而缺乏一种将这些特性融合成一个完整、可用系统的全局观。《Verilog-HDL实践与应用系统设计》这个书名,恰恰点出了我一直以来渴望解决的核心问题:如何将Verilog HDL的语法和概念,真正地应用到实际的系统设计中去。我希望这本书能够不仅仅教授“如何写”,更侧重于“如何思考”——如何将一个系统需求分解成逻辑模块,如何用Verilog HDL来描述这些模块,以及如何将它们有效地集成起来。我对书中可能包含的工程化实践方法非常感兴趣,比如模块化的设计思想、接口的设计原则,以及如何进行有效的时序约束和性能优化。我特别期待书中能有针对性的案例,能够展示一个完整的项目从概念到实现的全过程,而不仅仅是孤立的代码片段。能够看到一个真实世界的系统是如何用Verilog HDL构建起来的,这对于我理解这门语言的强大之处至关重要。我希望这本书能够帮助我建立起一套扎实的系统设计思维,而不仅仅是掌握一些代码技巧。读完这本书,我希望我能够有信心去设计和实现一些中小型规模的数字系统。

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这本书的出现,简直是我近期硬件开发学习生涯中的一道曙光。我一直在寻找一本能够真正帮助我理解Verilog HDL如何“落地”的书籍,而《Verilog-HDL实践与应用系统设计》这个名字,就精准地击中了我的痛点。我尝试过一些零散的教程和文档,但总感觉碎片化,缺乏一个贯穿始终的清晰逻辑线。这本书的出现,似乎填补了这一空白。目录的设计让我眼前一亮,从最基础的语法和语义,到如何构建更复杂的模块,再到最终如何将这些模块组装成一个完整的系统,每一个阶段都规划得非常清晰。特别是“实践”和“应用系统设计”这两个词,对我来说具有莫大的吸引力。我不仅仅是想学习如何写Verilog代码,更重要的是想知道这些代码最终会转化为什么样的硬件功能,以及如何将其应用于实际的系统设计中,比如高性能计算、通信设备或者嵌入式系统。我希望书中能够提供大量的案例分析,并且这些案例能够贴近工业界的实际应用,而不是停留在过于简化的理论模型上。这样,我才能在学习过程中不断地感受到知识的价值和实际的成就感。我对书中可能涉及的调试技巧和验证方法也充满了期待,因为在实际的硬件开发过程中,调试和验证往往是耗时耗力的环节,如果书中能提供一些行之有效的指导,那将是无价的。这本书的出现,让我对未来的学习充满了动力,也让我更加确信,通过系统性的学习和实践,我能够掌握Verilog HDL这门强大的语言,并将其运用到我的技术创新中,真正实现从想法到硬件的转变。

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一直以来,我都在寻找一本能够真正带领我深入理解Verilog HDL并在实际工程中运用的书籍,而《Verilog-HDL实践与应用系统设计》这个书名,简直就是为我量身定做的。我厌倦了那些仅仅停留在语法层面介绍的教程,我更想知道如何将这些语法转化为能够工作的硬件,如何构建出有用的系统。《Verilog-HDL实践与应用系统设计》这个名字,精准地表明了其核心价值:强调“实践”和“应用系统设计”。我非常期待书中能有丰富的、具有代表性的项目案例,能够让我看到Verilog HDL在真实世界中的应用,例如如何设计一个RISC-V处理器、一个FPGA加速器或者一个通信协议栈。我希望书中能够注重代码的工程化实践,例如如何编写可读性强、可维护性好、易于仿真的Verilog代码,以及如何进行有效的模块化设计和接口定义。我也非常关心书中对验证和调试的讲解,因为这在实际的硬件开发中是必不可少的环节。如果这本书能提供实用的验证方法和调试技巧,那对我来说将是巨大的财富。这本书给我带来了强烈的学习动力,我相信它能帮助我迈入数字逻辑设计和集成电路设计领域的大门。

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对于一个一直对数字逻辑设计领域充满兴趣,但又苦于找不到合适入门书籍的人来说,《Verilog-HDL实践与应用系统设计》这本书的名字,瞬间就抓住了我的眼球。我一直希望找到一本能够帮助我从基础语法过渡到实际项目开发的桥梁,而不是仅仅停留在概念的介绍上。这本书的书名,特别是“实践”和“应用系统设计”这样的字眼,让我看到了这种可能性。我非常期待书中能够包含大量的实际工程案例,能够展示Verilog HDL是如何被用来构建一个完整的、功能化的硬件系统的。我希望书中不仅会讲解“如何写”Verilog代码,更会强调“为什么这么写”,以及这些代码最终会如何转化为实际的硬件功能。我尤其看重书中关于系统级设计的讲解,例如如何进行模块划分、接口设计,以及如何考虑时序和功耗等实际工程问题。我也希望书中能够提供一些关于仿真和验证的实用技巧,因为在实际的硬件开发过程中,高效的仿真和验证是至关重要的。总而言之,这本书给我的感觉是一本“接地气”的学习资料,它承诺的不仅仅是知识的传授,更是能力的培养,让我对接下来的学习充满了期待。

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我一直对如何将抽象的逻辑概念转化为实际可用的硬件产品充满热情,而《Verilog-HDL实践与应用系统设计》这本书,就像是我一直寻找的“指南针”。在学习Verilog HDL的过程中,我常常感到理论知识与实际工程应用之间存在着一道难以逾越的鸿沟。很多时候,我能写出符合语法的代码,但却不知道如何将其应用到实际的系统设计中,更遑论构建一个完整的、功能强大的系统。这本书的书名,特别是“实践”和“应用系统设计”这两个词,精准地戳中了我的需求。我非常看重书中能够提供的实际操作指导和项目案例。我希望书中不仅仅是罗列Verilog HDL的语法规则,更能教会我如何运用这些规则来解决实际的工程问题,例如如何设计一个高效的数据通路、如何实现一个灵活的状态机,或者如何进行有效的片上系统(SoC)设计。我尤其期待书中能够包含一些关于系统验证和调试的章节,因为在实际的硬件开发过程中,这些环节往往是决定项目成败的关键。如果这本书能够提供一些实用的技巧和方法,能够帮助我更好地理解和掌握Verilog HDL在实际应用中的精髓,那将是无价的。总而言之,这本书的出现,让我对未来深入学习和实践Verilog HDL充满了期待,我相信它能帮助我更好地实现从理论到实践的飞跃。

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当我看到《Verilog-HDL实践与应用系统设计》这本书的书名时,我的内心是激动万分的。我一直梦想着能够掌握Verilog HDL这门强大的语言,并且能够将其应用到实际的系统设计中,创造出属于自己的硬件产品。然而,在之前的学习过程中,我常常感到理论与实践之间存在着一道难以逾越的鸿沟。许多资料要么过于理论化,要么过于零散,很难形成一个完整的知识体系。《Verilog-HDL实践与应用系统设计》这个书名,精准地概括了我所追求的学习目标——强调“实践”和“应用系统设计”。我非常期待书中能够提供大量的实际工程案例,能够让我直观地理解Verilog HDL在实际系统中的应用,例如如何设计一个数据采集系统、一个信号处理器或者一个简单的嵌入式控制器。我希望书中不仅能教会我Verilog HDL的语法,更能教会我如何进行模块化设计、接口设计,以及如何考虑时序、功耗等实际工程问题。我也非常看重书中关于仿真和验证的讲解,因为在实际的硬件开发过程中,高效的仿真和验证是至关重要的。总而言之,这本书给我的感觉是一本“实战派”的学习指南,它承诺的不仅仅是知识的传递,更是能力的培养,让我对接下来的学习充满了期待。

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《Verilog-HDL实践与应用系统设计》这本书,对我来说,不仅仅是一本书,更像是一张通往数字世界未知领域的藏宝图。我一直对如何将逻辑思维转化为实际的电子设备充满好奇,但苦于缺乏一个清晰的、可操作的路线图。Verilog HDL作为硬件描述语言的代表,其强大之处显而易见,但如何驾驭它,并用它来构建出令人惊叹的系统,是我一直以来追求的目标。这本书的书名,特别是“实践”和“应用系统设计”这两个词,恰恰点明了它的价值所在——它承诺的不仅仅是理论的讲解,更是实实在在的动手能力和系统构建的经验。我特别期待书中能够包含一些从基础模块到复杂系统的循序渐进的案例分析,让我能够一步步地理解不同层级的逻辑是如何协同工作的。我希望书中能够注重代码的工程化实践,例如如何设计出高效率、低功耗、易于测试的Verilog代码,以及如何进行有效的系统级验证。对于我而言,能够通过这本书学到如何将一个模糊的概念转化为一个具体的、可以工作的硬件系统,那将是无与伦比的收获。这本书给了我巨大的信心,让我相信我能真正掌握Verilog HDL,并将其应用于我未来的创新设计中。

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这本《Verilog-HDL实践与应用系统设计》,对我这样渴望将理论知识转化为实际工程能力的读者来说,简直是一份厚礼。我一直在摸索如何才能更有效地运用Verilog HDL来解决实际问题,而不是仅仅停留在语法层面的理解。许多资料要么过于理论化,要么过于零散,很难形成一个系统的认知。这本书的书名,特别是“实践”和“应用系统设计”的结合,让我看到了希望——它承诺的不仅仅是语言的学习,更是如何将这门语言应用于实际的系统构建。我非常期待书中能够提供丰富的、贴近实际的工程案例,能够展示Verilog HDL在不同应用场景下的解决方案,例如在嵌入式系统、通信领域或者高性能计算等。我希望书中能够强调模块化设计、可重用性以及代码的风格和规范,因为这些都是构建高质量、易于维护的硬件系统的关键。此外,关于系统级的验证和仿真方法,也是我非常感兴趣的内容。一个好的系统设计离不开有效的验证。如果书中能提供一些实用的指导,能够帮助我避免常见的错误,提高设计效率,那将极大地提升我的学习效果。总之,这本书给了我一种“物超所值”的预感,我期待它能够成为我硬件设计学习道路上的重要基石。

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《Verilog-HDL实践与应用系统设计》这本书,给我的第一感觉就是“扎实”。我在数字电路领域摸爬滚打了一段时间,深知理论与实践之间的鸿沟。许多教程可能侧重于理论的讲解,但一旦涉及到实际的工程项目,就显得捉襟见肘。而这本书的书名,尤其是“实践”和“应用系统设计”这几个关键词,直接点明了它的核心价值——教你如何将Verilog HDL的知识转化为能够工作的硬件系统。我一直觉得,学习Verilog HDL不仅仅是学会写代码,更重要的是理解代码背后的逻辑,以及如何通过代码来描述和控制硬件的行为。这本书的章节设置,从基础语法到高级应用,再到完整的系统设计,似乎能够提供一条非常完整的学习路径。我非常期待书中能够包含一些具有代表性的系统设计案例,例如一个简单的CPU、一个DMA控制器或者一个高性能的网络接口,这样我才能更直观地理解Verilog HDL在实际系统中的应用。我也希望书中能够强调代码的可读性、可维护性和可综合性,因为这些都是高质量硬件设计的重要考量因素。此外,对于初学者来说,书中对仿真和时序分析的讲解也是至关重要的,能够帮助我们避免很多常见的错误。总的来说,这本书给我的感觉是一本非常“硬核”的学习资料,它承诺的不仅仅是知识的传递,更是能力的培养,让我对未来的深入学习充满了期待。

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初次拿到《Verilog-HDL实践与应用系统设计》这本书,就仿佛打开了一扇通往数字电路设计殿堂的大门。我一直对硬件描述语言充满好奇,但苦于缺乏系统性的指导,总是觉得无从下手。这本书的书名本身就充满了吸引力,既强调了“实践”,又点出了“应用系统设计”,这正是我所期望的学习方向——不仅仅是理论上的理解,更重要的是能够实际动手,设计出真正有用的系统。翻开目录,我看到了从Verilog HDL基础语法到具体项目设计的详细脉络,这让我对学习过程充满了信心。每一章节的标题都仿佛在召唤我去探索和征服,从逻辑门、时序电路这些最基本的构建块,到更复杂的状态机、流水线设计,再到最终的系统级集成,逻辑的严谨性和实践的指导性并存,让人感觉这本书能够一步步地将我从零基础带入到高级应用。我尤其期待书中关于“应用系统设计”部分的讲解,因为这关系到如何将Verilog HDL的知识转化为实际的功能,例如在嵌入式系统、SoC设计等领域,这些都是我对硬件设计最感兴趣的部分。我迫不及待地想要开始我的学习之旅,希望这本书能成为我数字逻辑设计道路上最得力的助手,让我能够真正理解和掌握Verilog HDL的精髓,并能将其运用到我未来的项目开发中。这本书的编排似乎非常注重理论与实践的结合,这一点非常重要,因为死记硬背的知识是难以长久记忆和灵活运用的。我希望书中能提供丰富的代码示例,并且这些示例能够涵盖多种实际应用场景,这样我才能更好地理解抽象的概念如何在实际硬件中落地。同时,对于初学者而言,清晰的图示和流程图也是必不可少的,它们能够帮助我们更直观地理解复杂的逻辑关系。总而言之,这本书给我带来了强烈的期待,我希望它能满足我对Verilog HDL学习的严苛要求,并最终帮助我成为一名优秀的数字逻辑设计师。

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入门的好书籍,不过太傻瓜化了,只适合初学者。

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