北京大学Verilog课程概述：从HDL到版图设计

"这是一份关于Verilog的北京大学微电子学系课程资料，涵盖了Verilog HDL的基础到高级应用，包括语言构成、仿真、逻辑综合、设计约束、实验操作等内容，并涉及Cadence Verilog仿真器的使用。" Verilog是一种广泛应用于数字集成电路设计的硬件描述语言（HDL），它允许工程师在行为、结构和门级等多个层次对数字系统进行描述。该课程主要分为五个部分： 第一部分介绍了Verilog HDL的基础，包括其应用、语言元素、结构级和行为级描述以及仿真的概念。讲解了延时特点，以及如何使用Verilog进行testbench的创建。此外，还涉及到任务（task）和函数（function）的使用，用户定义的基本单元（primitive）以及可综合的Verilog描述风格。 第二部分聚焦于Cadence Verilog仿真器的使用，详细阐述了设计的编译和仿真流程，源库的管理和不同方式的调试，如命令行界面和图形用户界面（GUI）。延时的计算与反标注，性能仿真的描述，以及如何在NCVerilog环境下进行编译和仿真的步骤也被涵盖。 第三部分介绍了逻辑综合，这是将Verilog代码转化为可制造的门级电路的过程。讨论了设计对象、静态时序分析（STA）、designanalyzer环境和可综合的HDL编码风格，强调了在Verilog中实现高效编码的方法，并提到了Designware库和综合划分。 第四部分探讨了设计约束的设置，这对于确保设计满足特定的性能和时序要求至关重要。课程内容还包括设计优化，如设计编译和有限状态机（FSM）的优化，以及报告的生成和分析。 第五部分简要介绍了自动布局布线工具（如Silicon Ensemble），这是将逻辑门级电路映射到物理芯片上的关键步骤。 课程总共包含54学时，其中一半时间用于理论教学，另一半用于实验实践，课程结束时有考试。参考书目提供了进一步学习的资源。 通过这门课程，学习者能够掌握Verilog语言的核心概念，使用Cadence工具进行设计仿真，理解逻辑综合过程，设定设计约束，并进行有效的设计优化。这些知识对于从事数字集成电路设计的工程师来说是必不可少的。