VerilogHDL设计实战:自适应滤波器与简化RISC CPU
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更新于2024-08-07
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"本书主要介绍了如何使用Verilog HDL设计可综合的数字系统,特别是以一个简化版的RISC CPU为例,阐述了从设计到综合的全过程。书中强调了Verilog HDL的可综合风格,并提供了在CADENCE的LWB和Mentor的ModelSim环境下进行仿真以及使用Synplify和Synergy综合器在FPGA上的实现案例。内容涵盖了CPU的基本功能,包括取指令、指令译码和执行,以及CPU在数字信号处理系统中的应用。"
在《可综合的VerilogHDL设计实例-自适应滤波器原理第五版英文答案》一书中,作者探讨了如何运用Verilog HDL设计出能够进行实际综合的数字系统。在第八章中,重点讲解了一个简化的RISC CPU设计,这个设计是基于之前章节中的基础,旨在展示Top-Down设计方法在实践中的应用。RISC (Reduced Instruction Set Computer) CPU模型被改进为可综合的,这意味着每个组成模块不仅能够进行仿真,还能被实际的硬件实现,如在FPGA上。
CPU是计算机的核心,负责协调和控制所有操作。在本章中,CPU的基本功能被分解为:取指令、指令译码和执行指令。取指令是指从内存中获取指令,指令译码是理解指令的含义,而执行指令则涉及生成控制信号以驱动运算器、内存和I/O设备执行相应的操作。此外,CPU还应具备执行算术和逻辑运算、与存储器和外部设备交换数据以及提供系统控制的能力。
书中提到,数字信号处理在现代电子系统中扮演着关键角色,特别是在实时处理需求高的情况下,如军用通信和雷达系统。对于这类应用,通用微处理器可能无法满足速度和效率的要求,因此需要专门的硬件解决方案,如使用FPGA来实现定制的硬线逻辑电路。通用微处理器的执行流程涉及指令的加载、解析和执行,而专用硬件则可以直接并快速地执行特定的数学运算,适应高时效性需求。
此书不仅提供了深入的理论解释,还包含了实际设计和验证的例子,通过具体的Verilog HDL代码展示了设计流程,这有助于读者理解和掌握数字系统的硬件描述语言设计方法。通过学习这本书,读者不仅可以了解CPU的基本工作原理,还能了解到Verilog HDL在复杂数字逻辑系统设计中的应用,这对于想要进入FPGA设计领域的学生和工程师来说是非常有价值的资源。
2021-05-07 上传
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