前言
當(dāng)前，Verilog HDL相關(guān)的教材已經(jīng)很多，其中不乏很多經(jīng)典教材。作者之所以仍要編寫這本Verilog HDL教材，主要原因是這本教材的體系架構(gòu)、設(shè)計案例的選擇、設(shè)計方法學(xué)的凝練都具有鮮明的特色。
本書不是單純地介紹語法，而是重點介紹靈活運用語法實現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化的方法。本書共5章，分別介紹Verilog HDL基礎(chǔ)知識、Verilog HDL邏輯設(shè)計知識要點、思維拓展案例、仿真與靜態(tài)時序分析基礎(chǔ)、綜合案例。
第1章介紹Verilog HDL基礎(chǔ)語法知識，通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讀者可以形成對HDL語法及基本功能單元的HDL描述的初步認(rèn)知，為后續(xù)知識點的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
第2章介紹Verilog HDL邏輯設(shè)計知識要點，是對第1章內(nèi)容的補充和總結(jié)，內(nèi)容包括二進制數(shù)據(jù)問題、并發(fā)賦值語句的多驅(qū)動問題、邏輯綜合、generate結(jié)構(gòu)、組合邏輯設(shè)計要點和時序邏輯設(shè)計要點。組合邏輯電路設(shè)計給出三角度組合邏輯設(shè)計方法，時序邏輯給出時鐘描述、復(fù)位方式、D觸發(fā)器變形、D觸發(fā)器擴展4個設(shè)計要點。
第3章給出6個一題多解案例，詳細(xì)分析每種實現(xiàn)方案的原理和功能，培養(yǎng)讀者正向設(shè)計代碼的能力。此外，還可以引導(dǎo)讀者從不同的角度思考問題，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，并能分析對比不同方法的優(yōu)缺點，選擇的設(shè)計方案。
第4章介紹編寫Testbench的方法和靜態(tài)時序分析原理。通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，讀者可以熟練運用可綜合元素實現(xiàn)邏輯設(shè)計，運用不可綜合元素實現(xiàn)邏輯驗證和行為建模，掌握靜態(tài)時序分析的基礎(chǔ)知識，為時序、面積等設(shè)計優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。
第5章給出7個綜合案例，包括數(shù)值計算、信號生成、數(shù)字混頻、數(shù)字濾波、FFT幅頻特性分析、BPSK調(diào)制解調(diào)、DBPSK調(diào)制解調(diào)。案例注重綜合能力的培養(yǎng)，除了熟練運用Verilog HDL知識實現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計以外，還鍛煉讀者善于結(jié)合現(xiàn)成可用的IP核以及第三方軟件的能力，在實現(xiàn)比較復(fù)雜的系統(tǒng)功能的同時提高設(shè)計效率。通過本章案例的學(xué)習(xí)，可以為實現(xiàn)更加復(fù)雜的工程案例奠定堅實的基礎(chǔ)。
作者在該領(lǐng)域已經(jīng)有20多年的學(xué)習(xí)、工程實踐經(jīng)驗以及10多年的一線教學(xué)工作積累，本書的內(nèi)容是作者針對HDL學(xué)習(xí)和教學(xué)的一些經(jīng)驗之談，希望能對從事相關(guān)領(lǐng)域的人員有所幫助。
本書的出版得到了國家自然科學(xué)項目（編號： 52177083）、河北省研究生示范課程項目（編號： KCJSX2024116）、華北電力大學(xué)“雙一流”研究生教材項目、華北電力大學(xué)“雙一流”研究生學(xué)科核心課程“現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計與測試”項目、華北電力大學(xué)本科專業(yè)核心課程“數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計與EDA技術(shù)”項目的支持。
鑒于作者水平有限，歡迎學(xué)者、讀者批評指正。

作者2025年5月