Verilog-HDL：硬件描述语言详解与应用

Verilog-HDL语言是电子设计自动化(EDA)领域的一种广泛使用的硬件描述语言，主要用于不同抽象层次的数字系统设计，包括算法级、门级到开关级。它起源于20世纪80年代，由Gateway Design Automation公司开发，并在1990年由Cadence公司公开发布并成为IEEE标准，即IEEE Std.1364-1995，后续发展为Verilog 2001，修正了1995版的问题。相较于VHDL，Verilog-HDL语法更接近于C语言，尤其在电路的内部结构描述和门级/开关级设计上表现出色。 美国和日本等地区，Verilog-HDL的应用更为广泛，而在PLD设计和数字IC设计中，选择使用VHDL还是Verilog-HDL通常取决于设计团队的习惯。书中在PLD设计中主要介绍VHDL，而在数字IC设计中则以Verilog-HDL为主，这符合中国的部分设计传统。 Verilog-HDL得到众多EDA软件的支持，例如Quartus、Maxplus II等，同时还有专门的仿真器，如Verilog-XL、NCVerilog、VCS、Finsim、Modelsim、Polaris和Smash等。模块是Verilog-HDL的基础结构，一个模块由接口描述和逻辑功能描述组成，如例8.1中的与或非门电路，其Verilog-HDL代码中，电路的引脚对应模块的输入输出端口，程序中通过assign语句定义了电路的逻辑功能。 Verilog-HDL的主要特点包括模块化编程，每个模块独立描述其功能，便于理解和维护。此外，它还支持事件驱动和数据流模型，允许设计师灵活地描述时序逻辑和组合逻辑。学习Verilog-HDL不仅需要理解基本语法，还要掌握如何构建复杂的系统，包括模块间的连接、同步时钟处理以及调试技术。随着Verilog语言的不断发展，掌握最新的版本和最佳实践对于现代电子工程师来说至关重要。