北京大学Verilog教程：从HDL到版图设计

“Verilog教程讲义（北京大学）是北京大学微电子学系教授于敦山开设的一门课程，涵盖了数字集成电路设计入门，重点讲解Verilog HDL语言，以及使用Cadence Verilog仿真器进行设计、编译、仿真的方法。课程内容分为多个部分，包括Verilog的基础元素、结构级和行为级描述、任务与函数、逻辑综合、设计约束、设计优化、自动布局布线等，并辅以实验实践。参考书目包括多本权威教材。” 在这一Verilog教程中，首先介绍了Verilog HDL的应用，它是一种广泛用于数字系统设计的语言，能够帮助工程师实现从高级行为描述到低级门级表示的转换。课程详细讲解了Verilog语言的构成元素，如模块、接口、变量、运算符等，这些元素是构建数字逻辑电路的基础。同时，课程深入探讨了结构级和行为级描述，前者关注电路的物理实现，后者则更注重功能描述，便于进行功能仿真。 课程还涉及了Verilog仿真，包括使用Cadence Verilog仿真器进行设计编译和仿真，以及如何利用源库和不同的界面进行调试。延时的计算和反标注在设计过程中至关重要，因为它们直接影响到电路的性能。此外，课程还介绍了任务（task）和函数（function）的使用，这些是创建复杂控制逻辑和数据处理的关键工具。用户定义的基本单元（primitive）允许自定义逻辑操作，增加了设计的灵活性。 在逻辑综合部分，课程讲解了如何将Verilog描述转化为实际的门级电路，强调了可综合的HDL编码风格，以及Designware库的使用。设计约束的设置对于确保设计满足特定性能指标是必不可少的，而设计优化则通过编译和状态机（FSM）优化来提升设计效率。 实验部分提供了实践经验，让学生通过编写Verilog代码、进行综合和布局布线来加深理解。实验内容包括使用自动布局布线工具如Silicon Ensemble，以实现芯片的物理设计。 最后，课程安排了丰富的教学时间，包括理论讲解、实验实践和考试，以确保学生全面掌握Verilog HDL的设计和仿真技能。参考书目为学习提供了扎实的理论基础，包括《硬件描述语言Verilog》等经典教材，帮助学生深入理解Verilog语言及其在集成电路设计中的应用。