Verilog HDL深度解析:数字系统设计的关键工具

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"Verilog HDL是一种广泛应用的硬件描述语言,用于数字电子系统的设计,包括仿真验证、时序分析和逻辑综合。此教程由夏宇闻编写,详细讲解了Verilog的相关知识。" 正文: Verilog HDL是硬件描述语言中的重要成员,它在电子设计自动化(Electronic Design Automation, EDA)领域扮演着核心角色。本教程针对想要学习或深入理解Verilog的工程师和学生,提供了一个全面且深入的指导。 在第一章中,教程首先介绍了数字信号处理的基础概念,这涉及到电子系统中广泛使用的专用集成电路,它们主要用于滤波、变换、编码、解码等各种数字信号处理任务。这些任务实质上是数学运算,理论上可以通过软件编程(如C、Pascal或汇编语言)在通用计算机上实现。然而,对于实时性和速度有严格要求的场景,例如军用通信和雷达系统,通用计算机可能无法满足需求,这时就需要定制化的硬件解决方案。 非实时数字信号处理可以利用现有的计算机系统,如在石油地质调查中的数据处理,可以容忍较长时间的处理过程。而实时或接近实时的处理,例如信号增强、加密和解密,则需要专门设计的高速硬件系统,这可能涉及使用高速FPGA(现场可编程门阵列)或者ASIC(专用集成电路)。 微处理器虽然功能强大,但其设计面向通用性,执行指令需要经过复杂的流程,包括指令加载、解析和执行,这在时间敏感的应用中可能造成延迟。相比之下,硬线逻辑电路直接实现了特定的数学运算,无需解释或执行指令,因此在速度和效率上具有显著优势,尤其适用于那些对时间要求极高的信号处理任务。 通过学习Verilog,设计师能够描述和创建这些高性能的硬线逻辑电路,不仅能够优化系统性能,还能降低功耗和成本。Verilog的语法允许工程师以结构化的方式表达复杂的数字逻辑,同时支持行为级和门级建模,使得设计和验证更为直观和高效。 本教程“Verilog超详细经典教程Pdf(夏宇闻版)”将带领读者逐步探索Verilog的世界,从基础概念到高级技巧,帮助他们掌握这种强大的设计工具,以应对现代电子系统设计中的挑战。无论是初学者还是经验丰富的工程师,都能从中获益,提升自己的硬件设计能力。
2010-10-08 上传
总共4个分卷,此为第4个.下全了才能正常解压. 国内电子设计界著名教授北航夏宇闻又一力作!本书是《Verilog数字系统设计教程》(第2版)的姊妹篇。 内容简介 Verilog SOPC 高级实验教程是为学习Verilog语言之后,想在FPGA上设计并实现嵌入式数字系统的人们而专门编写的。本实验教程是《Verilog数字系统设计教程》(第2版)的后续课程,是姊妹篇。本书通过由浅入深的10个实验,详细地介绍了ModelSim 6.0和Quartus Ⅱ 8.1的操作步骤,扼要地介绍了Quartus Ⅱ 8.1的主要设计资源和SOPCBuilder等工具的应用方法,并阐述了如何配合自己设计的Verilog模块和FPGA中的内嵌处理器Nios Ⅱ 等现成IP资源,设计并实现高性能嵌入式硬件/软件系统。本实验教程也可以作为集成电路设计专业系统芯片(SoC)前端逻辑设计和验证课程的实验教材。为了使阐述的内容更加具体,本教程中的每个实验均选用Altera FPGA (型号为Cyclone Ⅱ EP2C35F672C8)实现,并在革新科技公司专业级实验平台GXSOC/SOPC运行通过。 本书可作为电子信息、自动控制、计算机工程类大学本科高年级学生和研究生的教学用书,亦可供其他工程技术人员自学与参考。 目录回到顶部↑第1讲 ModelSim SE 6.0的操作  1.1 创建设计文件的目录  1.2 编写RTL代码  1.3 编写测试代码  1.4 开始RTL仿真前的准备工作  1.5 编译前的准备、编译和加载  1.6 波形观察器的设置  1.7 仿真的运行控制  总结  思考题 第2讲 Quartus 8.1入门  2.1 Quartus Ⅱ 的基本操作知识  2.2 Quartus Ⅱ 的在线帮助  2.3 建立新的设计项目  2.4 用线路原理图为输入设计电路  2.5 编译器的使用  2.6 对已设计的电路进行仿真  2.7 对已布局布线的电路进行时序仿真  总结  思考题 .第3讲 用Altera器件实现电路  3.1 用Cyclone Ⅱ FPGA实现电路  3.2 芯片的选择  3.3 项目的编译  3.4 在FPGA中实现设计的电路  总结  思考题 第4讲 参数化模块库的使用  4.1 在Quartus Ⅱ 下建立引用参数化模块的目录和设计项目  4.2 在Quartus Ⅱ 下进入设计资源引用环境  4.3 参数化加法-减法器的配置和确认  4.4 参数化加法器的编译和时序分析  4.5 复杂算术运算的硬件逻辑实现  总结  思考题 第5讲 锁相环模块和SignalTap的使用 第6讲 Quartus Ⅱ SOPCBuilder的使用 第7讲 在Nios Ⅱ 系统中融入IP 第8讲 LCD显示控制器IP的设计 第9讲 BitBLT控制器IP 第10讲 复杂SOPC系统的设计 本书的结束语 附录 GXSOC/ SOPC 专业级创新开发实验平台 参考文献