Verilog语言教程：$shm_probe信号探针与数字集成电路设计

"这篇文档是北京大学微电子学系的一份Verilog语言讲义，主要讲解如何使用$shm_probe设置信号探针以及Verilog在数字集成电路设计中的应用。内容涵盖Verilog的基础知识、仿真、逻辑综合和自动布局布线等多个方面，并通过实验来深化理解和实践。" 在这份讲义中，$shm_probe是一个关键概念，它被用于设置信号探针以观察Verilog设计中的特定部分。$shm_probe函数接受不同参数，允许灵活地指定观测的范围和节点。例如： 1. `$shm_probe()`：默认情况下，它会观测当前范围(scope)内的所有端口。 2. `$shm_probe("A")`：则会观测当前范围内的所有节点。 3. `$shm_probe(alu, adder)`：针对实例alu和adder观测其所有端口。 4. `$shm_probe("S", top.alu, "AC")`：更具体地，它会观测当前范围及其子范围下的所有端口（除了库单元），以及top.alu模块及其子模块的所有节点，包括库单元。 课程内容覆盖了Verilog的基础到高级应用，从结构级和行为级描述、仿真、延时特性，到使用Cadence Verilog仿真器进行编译、调试，以及如何处理延时计算和反标注。此外，课程还涉及静态时序分析（Static Timing Analysis, STA）和设计优化，如状态机（FSM）的优化，以及设计约束的设置。 Verilog语言的学习内容强调了其在HDL设计中的优势，涵盖了可综合的描述风格，以及如何利用Designware库进行设计。课程通过实验教学，让学生实际操作，包括Verilog代码编写、逻辑综合和自动布局布线，以加深理解并提高技能。 参考书籍包括了Cadence Verilog Language and Simulation、Verilog-XL Simulation with Synthesis和《硬件描述语言Verilog》等，这些资源可以帮助读者深入学习和掌握Verilog的使用。 通过这份讲义，学生不仅可以掌握Verilog语言的基本语法和使用技巧，还能了解到整个数字集成电路设计流程，从HDL描述到实现，再到最终的物理布局和布线。这是一份全面且实用的教学资料，对于学习和从事Verilog设计的工程师来说非常有价值。