Advanced DigitalDesign with verilog HDL

《高级数字设计与Verilog HDL》是Micheal D. Ciletti所著的一本深入讲解使用Verilog硬件描述语言进行数字电路设计的书籍。本书不仅涵盖了数字系统设计的基本概念，还深入探讨了Verilog HDL的高级应用。Verilog HDL是一种用于电子系统设计和数字逻辑电路仿真的硬件描述语言，它符合IEEE 1364标准。 在数字设计中，模块化设计是一个重要的概念，它允许设计者将复杂系统分解为更易管理的模块。每个模块可以具有自己的传播延迟，这些延迟可以是上升时间、下降时间或关闭时间。例如，bufif0和bufif1是三态缓冲器，它们通过控制信号来决定输出是高阻态还是正常逻辑状态。 Verilog中定义端口模式是为了明确信号是输入(input)、输出(output)还是双向(inout)。模块的声明和端口列表是设计的基础，例如： ``` module module_name(list of ports); wire A[3:0]; // ...其他声明 endmodule ``` 在Verilog中，变量类型分为线网（Nets）和寄存器（Registers），线网用于建立结构连接，而寄存器则用于存储连续赋值的目标。 行为级别建模中的`always`块可以是循环的（使用`always`关键字），也可以是单次执行的（使用`initial`关键字）。语法结构如下： ```verilog always @ (posedge clock) q <= data; // 边沿敏感 always @ (enable) if (enable) q = data; // 水平敏感 ``` 循环的`always`块可能是水平敏感或边沿敏感的，而`initial`块则是单次执行的。 Verilog中提供了多输入原语，如与门（and）、或门（or）、非门（not）、异或门（xor）等，每个原语的输入都是标量，输出是单个标量。这些原语有助于在设计中实现基本的逻辑操作。 在Verilog中，可以使用`#(3,6)`这样的延迟来描述门级电路的传播延迟。此外，命令行选项`+mindelays`、`+maxdelays`和`+typdelays`可用于在仿真时设置延迟值。 本书还介绍了模块间的通信，包括如何定义内部线网和寄存器，以及使用`assign`进行连续赋值。函数（function）和任务（task）用于封装重复的行为。函数和任务都以`endfunction`和`endtask`作为结束。在编译和仿真时，可以利用Verilog的命令行选项来指定延迟值。 Verilog HDL在描述硬件系统时提供了丰富的语法和构造，从模块的定义、端口的声明、数据类型的说明、行为的建模，到原语的使用等。《高级数字设计与Verilog HDL》一书通过详细的解释和示例，旨在指导读者不仅理解Verilog HDL的基本构造，更能够熟练地利用这些构造进行复杂的数字系统设计与仿真。