Verilog HDL数字系统设计与验证

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页数:255
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出版时间:2009-4
价格:29.80元
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isbn号码:9787121082924
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  • 计算机
  • Verilog
  • Verilog HDL
  • 数字系统设计
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  • 验证
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  • 设计与验证
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具体描述

《VerilogHDL数字系统设计与验证》全面介绍如何使用Verilog HDL进行数字电路设计、仿真和验证。全书共分为VerilogHDL语法基础与基本电路单元设计、系统设计与验证和附录三个组成部分。《VerilogHDL数字系统设计与验证》以Verilog-1995和Verilog-2001标准为基础,重视电路仿真与验证,紧密结合设计实践,可以帮助读者掌握规范的电路设计方法。书中大量的例题可直接用于读者的设计实践,具有良好的参考价值。

《VerilogHDL数字系统设计与验证》适合通信工程、电子工程及相关专业的高年级本科生、硕士生作为教材使用,同时也可供进行集成电路设计和可编程逻辑器件设计的工程师参考使用。

好的,这是一本关于计算机网络技术的书籍的详细介绍,完全不涉及《Verilog HDL数字系统设计与验证》中的内容: --- 深入浅出:现代计算机网络架构与协议详解 概述 本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的计算机网络知识体系。在当今数字化时代,网络已成为信息社会的基础设施。无论您是网络工程师、系统管理员,还是希望深入理解互联网工作原理的开发者或技术爱好者,本书都将为您提供坚实的理论基础和丰富的实践指导。我们摒弃了对过时技术的冗长叙述,专注于现代网络的核心概念、主流协议以及新兴技术的发展趋势。 本书的结构设计遵循从物理层到应用层的经典网络分层模型,但特别强调了面向服务架构(SOA)和软件定义网络(SDN)等现代范式对传统模型的冲击与融合。我们不仅讲解“是什么”,更着重探讨“为什么”以及“如何做”。 第一部分:网络基础与物理层探秘 本部分奠定了读者理解复杂网络系统的基石。 第1章:网络基础概念与拓扑结构 本章首先界定了什么是网络、网络的目标与挑战。深入探讨了局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN)的定义、特点及其适用场景。重点解析了星型、总线型、环型及网状拓扑结构在现代数据中心和企业网络中的优缺点对比。我们还会介绍网络性能的关键指标,如延迟、带宽、吞吐量和丢包率,并讨论如何通过合理的拓扑设计来优化这些指标。 第2章:数据链路层:介质访问控制与错误检测 本章聚焦于 OSI 模型的第二层。详细阐述了以太网(Ethernet)的演进历史及其在现代网络中的核心地位。深入分析了 CSMA/CD 和 CSMA/CA 协议的工作机制,并比较了它们在有线和无线环境下的适用性。此外,我们详尽讲解了帧结构、MAC 地址的分配与解析过程,以及 CRC(循环冗余校验)等错误检测机制的数学原理与实现方式。对于虚拟局域网(VLAN)的配置、Trunking 协议(如 802.1Q)的工作原理及其在网络隔离中的作用,本书提供了详细的配置实例和故障排除指南。 第3章:物理层:信号、介质与传输 本章关注信息的物理传输。从电磁波、光波的特性入手,解析了双绞线、光纤(单模与多模)以及无线电波作为传输介质的物理限制与优势。我们详细介绍了各种调制技术,如基带和宽带调制,以及信号的编码与解码过程。对于高速网络接口,如 10G/40G/100G 以太网所需的物理层芯片组和光模块的选型标准,本书也提供了实用的参考信息。 第二部分:网络互联与路由核心 本部分是网络技术的核心,关注数据包如何在不同网络之间高效、可靠地传输。 第4章:网络层:IP 协议栈与寻址机制 本章是网络路由的基石。详细剖析了 IPv4 协议的头部结构、分片与重组机制。重点讲解了子网划分(Subnetting)和无类别域间路由(CIDR)的实际应用,以及地址聚合如何有效缓解路由表爆炸问题。随后,系统阐述了 IPv6 的地址表示、类型(单播、组播、任播)以及其在 Header 简化和安全方面的改进。ARP(地址解析协议)和 ICMP(互联网控制消息协议)在网络诊断中的作用也将被深入探讨。 第5章:核心路由协议:静态与动态路由 本章深入探讨了路由器的工作原理和路由决策过程。首先,解析了静态路由的配置与维护,适用于小型、结构稳定的网络。随后,将核心篇幅献给动态路由协议。我们详细对比分析了内部网关协议(IGP),包括距离矢量协议 RIP 的局限性、链路状态协议 OSPF 的区域划分、LSA 类型及其 SPF 算法的计算过程,以及路径矢量协议 BGP(边界网关协议)在互联网骨干网中的核心作用,重点讲解 BGP 的路径属性和选路策略。 第6章:路由器的内部机制与高级功能 本章聚焦于路由器硬件和软件的交互。讲解了路由表的构建、维护与查找过程(如最长前缀匹配)。深入探讨了路由器的转发平面(硬件加速)与控制平面(软件逻辑)的分离。高级主题包括路由策略的配置、路由反射(Route Reflection)在大型 BGP 网络中的应用,以及路由黑洞、路由环路等常见问题的排查技巧。 第三部分:传输层与应用层服务 本部分关注数据流的端到端可靠性管理,以及用户直接交互的应用服务。 第7章:传输层:可靠性、流量控制与拥塞管理 本章阐述了 TCP 和 UDP 协议的精髓。TCP 部分详述了三次握手、四次挥手的状态机转换,重点分析了滑动窗口机制、序列号和确认号如何保证可靠传输。对慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复等拥塞控制算法的演变和影响进行了数学建模和情景分析。UDP 部分则强调其在对延迟敏感应用中的不可替代性。 第8章:应用层协议的剖析 本章覆盖了用户最常接触的应用协议。对 HTTP/1.1、HTTP/2 的帧结构、多路复用和头部压缩机制进行了细致对比。深入解析了 DNS 的工作流程,包括递归查询、迭代查询及区域传输(Zone Transfer)的安全隐患。邮件传输协议(SMTP、POP3、IMAP)的工作模式,以及 FTP、SSH 等常见服务的端口分配和安全实现,都提供了详实的参考。 第9章:网络安全基础:认证、加密与访问控制 安全是现代网络的生命线。本章讲解了网络层面的安全措施。详细阐述了 IPsec 协议簇(AH 和 ESP)的工作模式,以及 SSL/TLS 握手过程、证书链的验证机制。访问控制列表(ACL)的配置原则和流量过滤策略被置于重要位置。此外,还介绍了网络地址转换(NAT)的各种模式(静态、动态、端口地址转换 PAT)及其在私有网络与公网互联中的安全与隐私影响。 第四部分:现代网络架构与前沿技术 本部分将视角从传统的三层模型扩展到面向云计算、大数据和软件定义化的新一代网络架构。 第10章:软件定义网络(SDN)与网络虚拟化 SDN 是网络控制逻辑与数据转发分离的革命。本章详细介绍了 SDN 的三大核心组件:控制平面、数据平面和应用平面。深入讲解了 OpenFlow 协议的工作原理,数据包如何通过流表(Flow Table)进行快速匹配和转发。此外,对网络功能虚拟化(NFV)的概念、与 SDN 的协同工作方式,以及这些技术在构建弹性云环境中的关键作用进行了展望。 第11章:数据中心网络与大规模扩展 现代数据中心对网络提出了极高的要求。本章聚焦于数据中心内部网络的构建技术。详尽分析了传统的二层扩展性瓶颈(如生成树协议的限制),并系统介绍了大规模多层路由(MLAG)和无叶(Leaf-Spine)架构。重点阐述了 Overlay 网络技术,特别是 VXLAN(Virtual Extensible LAN)的封装机制,以及 BGP EVPN 如何作为下一代数据中心互联的控制平面协议,实现大规模、高性能的二层扩展和负载均衡。 第12章:网络性能优化、监控与故障排除 本章侧重于实践操作。讲解了如何利用诸如 Wireshark 等抓包工具对网络流量进行深度分析,以定位应用延迟或协议错误。介绍了 SNMP(简单网络管理协议)在网络设备集中监控中的作用,以及 NetFlow/sFlow 如何用于流量分析和容量规划。最后,提供了一套结构化的故障排除流程,帮助读者快速诊断从物理层到应用层的各类疑难杂症。 --- 读者对象: 本科高年级及研究生计算机科学、通信工程专业学生;网络工程师、系统架构师;对企业级网络运维和云计算网络感兴趣的 IT 专业人士。 学习目标: 掌握现代网络的核心协议栈;能够设计、部署和维护中大型企业网络;理解 SDN 和数据中心网络的前沿趋势。

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读后感

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用户评价

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我是一名资深的电子工程师,在模拟电路领域摸爬滚打多年,对数字电路的了解相对有限,但随着业务的拓展,我发现数字IC设计与验证的重要性日益凸显,因此我迫切希望能够系统地学习Verilog HDL。这本书的标题《Verilog HDL数字系统设计与验证》正是我所需要的。我期待它能够以一种更加工程化的视角来讲解Verilog HDL,不仅仅停留在语言本身的语法层面,更重要的是如何利用这门语言来解决实际的数字系统设计问题。我希望书中能够深入探讨如何进行高效的时序设计,如何进行低功耗设计,以及如何进行数字信号处理(DSP)在FPGA上的实现。对于验证部分,我希望它能详细讲解如何构建一个健壮的验证环境,包括测试平台的设计、激励的产生、覆盖率的收集与分析等。我期待书中能够分享一些在实际项目中积累的宝贵经验,例如如何进行代码审查,如何进行静态时序分析,以及如何处理各种棘手的验证难题。这本书如果能提供一些关于高级FPGA设计技术,比如片上系统(SoC)集成、处理器IP核的应用等内容,那将是锦上添花。我希望它能帮助我快速地将我的模拟电路设计经验,与数字IC设计的理念相结合,从而更好地服务于公司的产品研发。

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我是一名计算机科学专业的学生,在学习过程中接触到了计算机组成原理、微处理器设计等课程,这些都让我对底层的硬件实现产生了浓厚的兴趣。Verilog HDL作为数字系统设计的核心语言,自然成为了我想要深入探索的对象。《Verilog HDL数字系统设计与验证》这本书,对我来说,就像是一本通往数字世界大门的钥匙。我希望它能够从最基础的概念讲起,比如二进制、逻辑门,然后详细介绍Verilog HDL的各种数据类型、运算符、过程语句等。我尤其期待书中能够通过大量的实际例子,来展示如何利用Verilog HDL描述不同的数字电路,例如时序逻辑(如D触发器、移位寄存器)、组合逻辑(如多路选择器、译码器),以及如何设计状态机来控制复杂的系统行为。对于“验证”这个概念,我希望书中能够详细讲解为什么需要验证,以及常用的验证方法有哪些,例如功能仿真、时序仿真、形式验证等,让我明白一个设计在被制造出来之前,需要经过怎样的严格检验。这本书如果能帮助我理解一个完整的数字系统是如何从概念到硬件实现的,那将极大地开阔我的视野,为我未来在计算机体系结构、嵌入式系统等领域的研究打下坚实的基础。

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我在一家初创公司从事软件开发工作,最近公司计划进军智能硬件领域,我被指派去学习数字逻辑和硬件描述语言,以辅助硬件团队进行产品开发。我之前完全没有接触过这方面的知识,所以迫切需要一本能够从零开始、通俗易懂的书籍。《Verilog HDL数字系统设计与验证》这个书名听起来非常贴切我的需求。我希望这本书能够用最简洁明了的语言,解释什么是数字系统,什么是硬件描述语言,以及Verilog HDL在其中扮演的角色。我特别关注书中是否会从最基础的数字逻辑门讲起,然后逐步讲解如何用Verilog HDL来构建更复杂的逻辑电路,比如全加器、多路选择器、寄存器等。我希望它能提供足够多的图示和代码示例,帮助我建立直观的理解。对于“验证”这个概念,我也希望书中能有所阐述,让我明白在硬件开发过程中,验证是如何进行的,以及它的重要性。我希望这本书能够教会我如何写出简单的、功能正确的Verilog代码,并且能够通过仿真来验证我的代码。如果书中还能包含一些关于如何理解硬件原理图、如何进行调试以及如何与硬件工程师有效沟通的内容,那将是对我非常有价值的补充。这本书将是我踏入硬件世界的第一扇窗。

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在我看来,一本好的技术书籍,不应该仅仅是知识的堆砌,更应该是一种思维的引导。《Verilog HDL数字系统设计与验证》这个书名,让我联想到了它可能具有的这种特质。我是一名正在学习数字IC设计的初学者,对于很多概念都感到模糊和抽象。我希望这本书能够提供一种清晰的、逻辑严密的学习路径,帮助我理解Verilog HDL的精髓,以及它在数字系统设计中的应用。我特别关注书中关于“设计”的部分,希望它能教会我如何根据需求,将一个大的系统分解成小的模块,然后用Verilog HDL来实现这些模块,并最终将它们集成起来。我期待书中能有关于如何编写高质量、可维护、可重用Verilog代码的指导,以及如何进行时序分析和优化,以确保设计的性能和稳定性。在“验证”方面,我希望它能让我明白,验证不仅仅是查找bug,更是一种对设计意图的深刻理解和确认。我希望它能讲解如何设计有效的测试用例,如何利用仿真工具来验证设计的正确性,以及如何通过覆盖率来衡量验证的完备性。如果书中能包含一些关于验证方法学(VMM、UVM等)的介绍,那就更好了,尽管我可能还无法完全掌握,但至少能让我对未来的学习方向有一个初步的了解。

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这本书的封面设计就透着一股严谨与专业,淡蓝色的背景搭配金色的书名,既不失科技感,又显得非常沉稳。拿到手里,分量十足,这厚度预示着内容的详实和知识的深度。我是一个正在努力学习数字IC设计的在校生,之前也零散地看过一些Verilog的书籍,但总感觉碎片化,不成体系。这本书给了我一种“一站式”的解决方案的感觉。它的目录结构非常清晰,从最基础的Verilog语法,到复杂的组合逻辑、时序逻辑设计,再到高级的验证方法学,一步步循序渐进,非常适合我这种希望系统学习的读者。我尤其期待它关于状态机设计的章节,我在这方面一直有些困惑,希望这本书能给我带来醍醐灌顶的理解。而且,它还包含了实际项目案例,这对于我们理解理论知识如何在实践中应用至关重要。许多学校的课程往往偏重理论,缺乏实际操作的指导,而这本书恰好弥补了这一不足。我对书中关于FPGA开发流程的介绍也非常感兴趣,毕竟理论知识最终是要落地到实际的硬件平台上的。书中的图例和代码示例我想也会非常丰富,有助于我边学边练,加深理解。总的来说,这本书给我一种踏实的感觉,仿佛握住了一份通往数字IC设计殿堂的敲门砖,让我对未来的学习充满了信心和期待。我希望它不仅仅是讲解概念,更能教会我如何去思考,如何去解决实际的设计问题。

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我是一位正在准备考研的学生,目标院校的复试科目中包含了数字电路与逻辑以及FPGA设计相关的知识。在众多的参考书中,我被《Verilog HDL数字系统设计与验证》这个书名深深吸引。我期待这本书能够提供一套系统性的学习框架,帮助我高效地准备考试。首先,我希望它能全面覆盖数字电路和逻辑设计的基础知识,包括布尔代数、卡诺图、状态机等,并且能清晰地解释这些概念是如何与Verilog HDL的语法相结合的。其次,关于Verilog HDL的讲解,我希望它不仅能讲授基本的语法结构,更能深入浅出地讲解如何利用Verilog HDL进行组合逻辑和时序逻辑的设计,以及如何编写可综合的代码。对于FPGA设计部分,我期待它能介绍FPGA的基本原理、开发流程,以及如何将Verilog HDL代码成功地移植到FPGA开发板上进行实现。书中是否会包含一些经典的FPGA设计项目案例,例如LED闪烁、数码管显示、简单的通信接口等?这些实践性的内容对于我们备考非常有帮助,能够让我们将理论知识与实际操作结合起来。我还希望书中能提供一些关于设计约束、时序分析和优化的初步介绍,这些也是考研面试中可能会被问到的内容。总的来说,这本书如果能成为我考研复习路上的坚实后盾,那将是我最大的幸运。

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我是一名嵌入式系统开发工程师,虽然我的主要工作语言是C/C++,但随着项目越来越深入,我发现理解底层硬件设计,特别是数字逻辑部分,对我优化系统性能、解决硬件相关问题至关重要。这本书的标题——《Verilog HDL数字系统设计与验证》——吸引了我,因为这正是我想深入了解的领域。我希望这本书能帮助我理解数字信号是如何在硬件层面被处理的,以及Verilog HDL这门语言是如何描述和构建这些数字系统的。我特别关注书中是否会讲解如何将高级语言(如C/C++)与硬件描述语言结合起来进行系统级设计和验证,这对于我这种跨领域学习者来说非常有吸引力。同时,我也希望书中能提供一些关于低功耗、高性能硬件设计的思路和方法,这些都将直接影响我所开发的嵌入式系统的整体表现。关于验证的部分,我希望它能解释清楚为何需要验证,以及验证工程师是如何工作的,这有助于我与硬件团队更好地协作。我期待书中能有一些具体的、易于理解的例子,帮助我从零开始掌握Verilog HDL,并能初步构建一些简单的数字电路。虽然我不是专业的硬件工程师,但我相信通过学习这本书,我能对数字系统有一个更全面、更深入的认识,从而更好地完成我的嵌入式开发工作。

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一直以来,我对数字电路的设计和实现充满了好奇,但传统的模拟电路课程总是让我感到枯燥乏味。当我了解到Verilog HDL这门语言的存在,以及它在现代数字系统设计中的核心地位时,我便燃起了学习的热情。这本书的出现,无疑为我点燃了这团火。我非常期待它能从最基础的概念讲起,比如数字逻辑的基本门电路、组合逻辑和时序逻辑的区别,然后循序渐进地引入Verilog HDL的语法和特性。我希望书中能提供丰富的代码示例,并且这些示例能够清晰地展示如何用Verilog HDL来实现各种基本的数字模块,例如加法器、寄存器、计数器等。对于我这样一个初学者来说,能够理解这些基本模块的设计思路和实现方式,是建立对数字系统整体认知的第一步。此外,我也非常希望书中能够详细讲解综合(Synthesis)和仿真(Simulation)这两个在数字系统设计过程中至关重要的环节。理解这两个过程,我才能知道我写的Verilog代码最终是如何被转换成硬件电路的,以及如何通过仿真来验证我的设计是否正确。这本书如果能帮助我建立起对整个数字系统设计流程的初步认识,那将是我学习的最大收获。

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作为一个曾经在模拟电路领域有所涉猎,但对数字设计一直心存向往的工程师,我深知掌握Verilog HDL是进入数字IC设计世界的重要一步。我选择《Verilog HDL数字系统设计与验证》这本书,是因为它明确指出了“设计”与“验证”两大关键环节。我期待这本书能在“设计”部分,深入剖析如何将实际的电路功能用Verilog HDL进行高效、准确地描述,并且能够触及到一些高级的设计技巧,比如如何处理异步复位、如何设计可综合的FIFO、以及如何进行简单的低功耗设计。我希望它能提供一些关于模块化设计、参数化设计的思路,以及如何编写易于理解和维护的代码。在“验证”方面,我希望它能提供一个扎实的入门,让我理解为什么需要验证,验证的目的是什么,以及在Verilog环境中,有哪些基本的验证方法和工具可以使用。我期待书中能够讲解如何编写简单的测试平台,如何产生激励信号,以及如何对仿真结果进行分析。即便书中没有深入讲解SystemVerilog或UVM,只要能让我建立起对Verilog验证的基本概念和实践,对我来说就已经非常有价值了。我希望这本书能为我打开数字IC设计的大门,让我能够自信地迈出第一步,并为后续更深入的学习打下坚实的基础。

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作为一名有几年工作经验的数字IC设计工程师,我对Verilog HDL的应用早已驾轻就熟,但随着行业的发展,新的设计理念和验证技术层出不穷,我深知持续学习的重要性。这本书的出现,让我眼前一亮。它并非仅仅停留在基础语法的讲解,而是更侧重于“设计”和“验证”这两个核心环节。我尤其关注书中关于“设计”部分是如何讲解低功耗设计、时序约束和优化等工程师在实际工作中经常遇到的难题的。很多书只会讲“怎么写”,而好的书应该教你“为什么这么写”,以及“如何写得更好”。我期待它能够提供一些在实际流片过程中能直接受益的技巧和经验。此外,关于“验证”的部分,我非常期待它能深入讲解SystemVerilog的特性,比如约束随机、覆盖率驱动验证等,这些都是现代数字IC验证不可或缺的工具。很多项目中的bug往往是在验证阶段才暴露出来,而高效的验证策略能够极大地节省时间和成本。这本书如果能提供一些业界通用的验证流程和方法论,那将是极大的价值。我还希望书中能包含一些关于异步电路设计、时钟域交叉处理等复杂问题的探讨,这些往往是新手容易踩坑的地方,而对于经验丰富的工程师来说,也是不断精进的领域。总的来说,我希望这本书能为我提供一个更广阔的视角,帮助我提升在数字IC设计与验证领域的专业深度和广度,让我能更从容地应对日益复杂的项目挑战。

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