《数字系统设计与Verilog HDL(第6版)》的特点是:着眼于实用,紧密联系教学实际,实例丰富。全书深入浅出,概念清晰,语言流畅。可作为电子、通信、微电子、信息、电路与系统、通信与信息系统及测控技术与仪器等专业本科生和研究生的教学用书,也可供从事电路设计和系统开发的工程技术人员阅读参考。
第6版前言
本书在第5版的基础上主要做了如下修订:
(1)将设计工具从Quartus II 9.0升级为Quartus Prime 16.0。从Quartus II 10.0开始,Quartus II软件取消了自带的波形仿真工具,转而采用专业第三方仿真工具ModelSim进行仿真;Quartus II 13.1之后Quartus II只支持64位操作系统(Windows 7,8,10);从Quartus II 15.1开始Quartus II开发工具改称Quartus Prime;2016年5月Altera发布了Quartus Prime 16.0版本。Quartus Prime 16.0相比Quartus II 9.0,支持的器件更新,自带的免费IP更多,编译速度更快,支持System Verilog—2005和VHDL—2008,作为设计者我们应该积极地适应EDA设计工具的这种变化,并尽可能采用新版本。
(2)将实验板从DE2、DE2—70升级为DE2—115。从Quartus II 13.1版本开始,Quartus II软件已不再支持Cyclone I和Cyclone II器件(Cyclone I和Cyclone II业已停产),所以基于Cyclone II器件的DE2和DE2—70实验板,用Quartus II 13.1版本后的Quartus II已不能下载。DE2—115实验板基于Cyclone IV FPGA器件(EP4CE115F29),器件新,资源更丰富,同时,在外设和使用习惯等方面与DE2—70基本保持一致,所以本书将针对的实验板改为DE2—115。
(3)更新了有关ModelSim仿真的内容。本书介绍了两个版本的ModelSim的使用方法,一个是Altera的OEM版本ModelSim-Altera;同时在第11章中详细介绍了ModelSim SE进行功能和时序仿真的过程,ModelSim SE的功能更强更全面一些。
(4)更新了部分有关FPGA器件结构的内容,使之尽量反映FPGA器件的发展。
(5)更新和修正了设计案例,将设计案例基于DE2—115实验板重新做了修改和验证。
由于FPGA芯片和EDA软件的不断更新换代,同时因作者时间和精力所限,本书虽经不断改版和修正,仍不免有诸多疏漏和遗憾,一些案例也有继续发挥和改进的空间,同时一些新的例程限于篇幅未能在书中得到反映。基于本教材的慕课(MOOC)教学资源建设正在实施中,建成后将会在华信教育网推出。本书与作者的另一拙作《数字系统设计与VHDL》(即将修订改版)互为补充,前者以Verilog语言开发为主,后者则以VHDL语言的设计为重点。
感谢友晶科技的彭显恩经理和尹作娟女士,鑫合欣的王婷女士在本书写作过程中给予作者的大力支持;感谢美国威斯康星大学麦迪逊分校的Yu Hen Hu教授在作者访学期间在学术上和教学上给予作者的无私帮助与支持;感谢本书责任编辑窦昊先生与作者多年的鼎力合作。
本书疏漏与错误之处,希望读者和同行给予批评指正。
E-mail:wjm_ice@163.com
编著者
2016年8月于解放军理工大学
第5版前言
本书在第4版的基础上做了部分修订,增加了实验与设计的内容,使之更便于实践教学。本书的主要内容包括FPGA/CPLD器件、EDA设计工具(包括Quartus II、Synplify Pro、ModelSim等)、Verilog硬件描述语言,以及一些典型的数字设计实例。书中的实例多数在Altera的DE2或DE2—70实验板上做了实际验证,并尽量给出程序综合与仿真的结果,以便于对照。此外,对于EDA软件工具、实验平台、设计案例均做了精心选择,是作者认为目前较有典型性和代表性的方案。
本书的定位是作为EDA技术、FPGA开发或数字设计方面的教材。在编写的过程中,遵循的是重视基础、面向应用的原则,力图在有限的篇幅内,将EDA技术与FPGA设计相关的知识简明扼要、深入浅出地进行阐述,并融入作者在教学、科研中的实践经验。EDA技术是一门实践性的课程,所以选择一些具有趣味性的设计案例,有助于学生由浅入深快速地掌握设计语言,并通过实践加深体会。另外,本书与作者的另一拙作《数字系统设计与VHDL》(电子工业出版社,2010年5月)互为补充,前者以Verilog语言开发为主,后者则以VHDL语言的设计为重点。
全书共13章。第1章对EDA技术做了综述;第2章介绍FPGA/CPLD器件的结构与编程配置;第3章介绍Quartus II集成开发工具以及基于宏功能模块的设计;第4章对Verilog程序设计进行初步介绍;在第5、6章中,系统介绍Verilog的语法、语句、任务与函数等内容;第7章讨论Verilog设计的层次与风格;第8章是有关有限状态机的内容;第9章列举了一些典型电路的设计与实现;第10章讨论设计优化的问题;第11章是Verilog仿真与验证的内容;在第12章中就Verilog—2001、Verilog—2002标准对Verilog语言所做的扩展与增强做了较为全面的介绍;第13章是通信和信号处理等较为复杂的数字逻辑系统的设计举例。另外,在附录中除了给出Verilog HDL关键字和有关术语、缩略语之外,还对Altera的DE2和DE2—70实验平台做了介绍。
本书在撰写的过程中力求准确、简约,避免烦琐,以期做到深入浅出。所有举例均经过综合工具或仿真工具的验证。EDA技术是一门实践性很强的技术,同时EDA技术的发展又非常迅速,要真正掌握数字设计技术,成为行家里手,需要设计者在实践中不断摸索与积累,逐步提高自己的实际能力与水平。本书虽经很大努力,但由于编著者水平所限,书中疏漏与错误之处在所难免,希望同行和广大读者给予批评指正。
E-mail:wjm_ice@163.com
编著者
2013年12月于解放军理工大学
评价“数字系统设计与Verilog HDL(第6版)”