资 源 简 介
本书从用户的角度全面阐述了Verilog HDL语言的重要细节和基本设计方法，并详细介绍了Verilog 2001版的主要改进部分。本书重点关注如何应用Verilog语言进行数字电路和系统的设计和验证，而不仅仅讲解语法。全书从基本概念讲起，并逐渐过渡到编程语言接口以及逻辑综合等高级主题。书中的内容全部符合Verilog HDL IEEE 1364-2001标准。国外电子与通信教材系列Verilog HDL数字设计与综合(第二版)Verilog hDlA Guide to Digital Design and synthesisSecond edition[美] Samir palnitkar著夏宇闻胡燕祥刁岚松等译夏宇闻审校電子工業出版礻Publishing House of Electronics Industry北京· BEIING内容筒介书从用广的角全面述了 Verilog hd语言的重要细节和基本设计方法,并详细介绍了 verilog200版的主要改进部分。本书重点关注如何应用Verw语完进行数宇电路和系统的设计和验记,面不仅仅讲解语法全书从基本慨念讲起,并逐渐过溲到编程讦亡接冂以殁逻综合等高级主题。书中的内容全部符合 Verilog hdIFFF134-2001标准本书适合电子、计算机、自动控制等专业的学习数字电路设计的大学本科高年级学生阅读,也适合数字系统设计工程师和已其有多年Ⅴerlg设计工作经验的资深工程帅参考。Simplified Chinese edition Copyright 20 hy PFA RSON EDUCATION ASIA LIMITED and Publishing House of ElecIronies IndustryVerilog hDL: a guide to Digital Design and Synihesis. Seton Edition. ISBN: 01304491 13 hy Samir Palnitkar Copyrighc 2003. All Rights ReseRvedPublished by arraagenicnt with the original publisher, Pearson Ectucalion, Inc: publishing as Sun Microsystems Inc.This edition is authorized fGr sale only in the Peoples Republic of China(excluding the Special Administrative Region ofHong Kong and Macau).夲书中文简体字翻译版山电子」业出版社和 Pearson Education生救育出版亚洲有限公司合作出版。不经出版萏预先书甬许可,不得以任何方式复制或抄袭本书的任何部分木书封面贴有φ parson edu" ation培生欤育岀版集闭激光防伪标签、无轹签者不得售.版权贸易合同登记号图宇:01-2003-1047图书在版编目(C|P)数据Verilog hn:数字设计与综合(第二版)}(关)帕尔尼卡( Felnitka,S.)著;夏守闻等译北京:电子工业出版社,2004.1(国外电子与通信教材系列〕书名原文: verilog HD: A Guide to Digital Design and stnthesis. Second editionISBN712100468-2I.V.D.①)帕.②夏.Ⅲ.硬件描述语言,VHDL-程序设计一教材Ⅳ.T32中国版本图书馆CIP数据核字(2014)第106982号责任编辑:马岚特约编辑:马爱文印刷:北京智力达印刷有限公司出版发行:电子工业出版社北京市海淀区万寿路173信箱邮编:100036经销:各地新华书店开本:787×092116印张;20.25字数:58千字印次:2004年第1次印刷定价:29.90元凡购买电予业出版社的图书,如有缺损问题,请向购买店调换;若书店售缺,请与本社茇行部联系。联系电话:(010)68297质量投诉请发邮件至zs@phei.com;cn,盗版侵权举报请发邮件至dbqg@Phei.com.cn序2001年7月间,电子工业出版杜的领导同志邀请各高校十几位通信领域方面的老师,商量引进国外教材问题。与会同志对出版社提出的计划十分赞同,大家认为,这对我国通信事业、特别是对高等院校通信学科的教学工作会很有好处。教材建设是高校教学建设的主要内容之一。编写、出版一本好的教材,意味着开设了一门好的课程,甚至可能预示着一个崭新学科的诞生。20世纪40年代MT林肯实验室出版的套28本雷达丛书,对近代电子学科、特别是对雷达技术的推动作用,就是一个很好的例子我国领导部门对教材建设一直非常薰视。20世纪80年代,在原教委教材编审委员会的领导下,汇集了高等院校几百位寓有教学经验的专家,编写、出版了一大批教材;很多院校还根据学校的特点和需要,陆续编写了大量的讲义和参考书。这些教材对高校的教学工作发挥了极好的作用。近年来随着教学改革不断深入和科学技术的飞速进步,有的教材内容已比较陈旧落后,难以适应教学的要求,特别是在电子学和通信技术发展神速、可以讲是日新月异的今天,如何适应这种情况,更是一个必须认真考虑的问题解决这个问题除了依靠高校的老师和专家撰写新的符合要求的教科书外,引进和出版一些国外优秀电子与通信教材,尤其是有选择地引进一批英文原版教材,是会有好处的年多来,电子工业出版社为此做了很多工作。他们成立了一个“国外电子与通信教材系列”项目组,选派了富有经验的业务骨干负责有关工作,收集了230余种通信教材和参考书的详细资料,调来了100余种原版教材样书,依靠由20余位专家组成的出版委员会,从中精选了40多种,内容丰富,覆盖了电路理论与应用、信号与系统、数字信号处理、微电子、通信系统、电磁场与微波等方面,既可作为通信专业本科生和研究生的教学用书,也可作为有关专业入员的参考材料。此外这批教材,有的翻译为中文,还有部分教材直接影印出版,以供教师用英语直接授课。希望这些教材的引进和出版对高校通信教学和教材改革能起一定作用。在这里,我还要感谢参加工作的各位教授、专家、老师与参加翻译、编辑和出版的同志们。各位专家认真负责、严谨细致、不辞辛劳、不怕琐碎和精益求精的态度,充分体现了中国教育工作者和出版工作者的良好美德。随着我国经济建设的发展和科学技术的不断进步,对高校教学工作会不断提出新的要求和希望。費想,无论如何,要做好引进国外教材的工作,一定要联系我国的实际。教材和学术专著不同,既要注意科学性、学术性,也要重视可读性,要深入浅出,便于读者自学;引进的教材要适应高校教学改革的需要,针对目前一些教材内容较为陈旧的问题,有目的地引进一些先进的和正在发展中的交叉学科的参考书;要与国内出版的教材相配套,安排好出版英文原版教材和翻译教材的比例。我们努力使这套教材能尽量满足上述要求,希望它们能放在学生们的课桌上,发挥一定的作用最后,预祝“国外电子与通信教材系列”项目取得成功,为我国电子与通信教学和通信产业的发展培土施肥。也恳切希望读者能对这些书籍的不足之处、特别是翻译中存在的问题,提出意见和建议,以便再版时更正。中国工程院院士、清华大学教授国外电子与通信教材系列”出版委员会主任出版说明进入21世纪以来,我国信息产业在生产和科研方面都大大加快了发展速度,并已成为国民经济发展的支柱产业之一。但是,与世界上其他信息产业发达的国家相比,我国在技术开发、教育培训等方面都还存在着较大的差距。特别是在加人WTO后的今天,我国信息产业面临着国外竞争对手的严峻挑战。作为我国信息产业的专业科技出版社,我们始终关注着全球电子信息技术的发展方向,始终把引进国外优秀电子与通信信息技术教材和专业书籍放在我们工作的重要位置上。在2000年至2001年间,我社先后从世界著名出版公司引进出版了40余种教材,形成了一套“国外计算机科学教材系列”,在全闼髙校以及科研部门中受到了欢迎和好评,得到了计算机领城的广大教师与科研工作者的充分背定。引进和出版一些国外优秀电子与通信教材,尤其是有选择地引进批英文原版教材,将有助于我国信息产业培养具有国际竞争能力的技术入才,也将有助于我国国内在电子与通信教学工作中掌握和跟踪国际发展水平。根据国内信息产业的现状、教育部《关于“十五”期间普通高等教育教材建设与改革的意见》的指示精神以及高等院校老师们反映的各种意见,我们决定引进“国外电子与通信教材系列”,并随后开展了大量准备工作。此次引进的国外电子与通信教材均来自国际著名出版商,其中影印教材约占一半。教材内容涉及的学科方向包括电路理论与应用、信号与系统、数字信号处理、微电子、通信系统、电磁场与徽波等,其中既有本科专业课程教材,也有研究生课程教材,以适应不同院系、不同专业、不同层次的师生对教材的需求,广大师生可自由选择和自由组合使用。我们还将与国外出版商一起,陆续推出一些教材的教学支持资料,为授课教师提供帮助。此外,“国外电子与通信教材系列”的引进和出版工作得到了教育部高等教育司的大力支持和帮助,其中的部分引进教材已通过“教育部高等学校电子信息科学与工程类专业教学指导委员会”的审核,并得到教育部高等教育司的批准,纳入了“教育部高等教育司推荐一国外优秀信息科学与技术系列教学用书”。为做好该系列教材的翻译工作,我们聘请了清华大学、北京大学、北京邮电大学、东南大学、西安交通大学、天津大学、西安电子科技大学、电子科技大学等著名高校的教授和骨干教师参与教材的翻译和审校工作许多教授在国内电子与通信专业领域享有较高的声望,具有丰富的教学经验,他们的渊博学识从根本上保证了教材的翻译质量和专业学术方面的严格与准确我们在此对他们的辛勤工作与贡献表示衷心的感谢。此外,对于编辑的选择,我们达到了专业对囗;对于从英文原书中发现的错误,我们通过与作者联络、从网上下载勘误表等方式,逐一进行了修订;同时,我们对审校、排版、印制质量进行了严格把关。今后,我们将进一步加强同各高校教师的密切关系,努力引进更多的国外优秀教材列教学参考书,为我国电子与通信教材达到世界先进水平而努力。由于我们对国内外电子与通信教育的发展仍存在一些认识上的不足,在选题、翻译、出版等方面的工作中还有许多需要改进的地方,恳请广大师生和读者提出批评及建议。电子工业出版社教材出版委员会主任吴佑寿中国工程院院士、清华大学教授副主任林金桐北京邮电大学校长、教授、博士生导师杨千里总參逼信部副部长、中国电子学会会士、耐理事长中国通倍学会常务理事發鼻林孝康清华大学教授、博士生导师、电子工程系副主任、通信与微破研究所所长教育部电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会委员徐安士北京大学教授、博士生导师、电子学系主任教育部电子信息与电气学科教学指导季员会委员樊昌倍西安电于科技大学教授、博士生导师中国通信学会理事、HE会士程时昕东南大学教授、博士生导师移动通信国家量点实验蜜主任郁道银天津大学酬校长、教授、博士生导师教育部电于信息科学与工程类专业教学指导分委员会委员阮秋琦北京交通大学教授、博士生导师计算机与信息技术学院院长、信息科学研究所所长张晓林北京航空航天大学教授、博士生导师、电子工程系主任教育部电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会委员郑宝玉南京邮电学院剧院长、教授、博士生导师教育部电子息与电气学科教学指导委员会委员朱世华西安交逼大学刊校长、教摄、博士生导师、电子与信息工程学院院长教育部电子信息科学与工程类专业教学指导分委员会委员彰启琮电子科技大学教授、博士生导师、通信与信息工程学院院长教育部电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会要员毛军发上海交通大学教授、博士生导师、电子信息学院酬院长教育部电子信息与电气学科教学指导委园会要员赵尔沅北京邮电大学教授、《中国邮电高校学报(英文版)》编委会主任钟允若原邮电科学研究院院长、总工程师刘彩中国逼信学会副理事长、秘书长杜振民电子工业出版社原副社长王志功东南大学教授、博士生导师、射频与光电集成电路研究所所长教育部电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会主任委员张中兆哈尔滨工业大学教授、博士生导师、电子与信息研究院院长范平志西南交通大学教授、博士生导师、计算机与通信工程学院院长3关于作者Samir palnitkar目前是美国 Jambo system公司总裁。 Jambo systems公司是流的专用集成电路(ASIC)设计和验证服务公司,专门从事高级徽处理器网络和通信芯片的设计服务。 Palnitkar先生曾创办一系列小型的高科技公司。他是 Integrated Intellectual Property公司的创办人。该公司是一家专用集成电路设计公司,已被 Lattice semiconductor公司收购。后来,他创建了电子商务软件公司 Bongo,已被 AOL Time warmer公司收购Palnitkar先生毕业于位于印度坎普尔市的印度理工学院电气工程系,获得学土学位,后来在美国西雅图的华盛顿大学电气工程系获得硕土学位,接着在笑国加州圣何塞州立大学获得MBA学位。Palnitkar先生目前是数字系统设计领域 Verilog HDL建模、逻辑综合和基于EDA的设计方法学等方面的公认权威。他在设计和验证方面有丰富的工作经验,成功地完成过多种微处理器、专用集成电路和系统的设计。他是第一个使用veig语言为共享内存、高速缓冲存储器组合( cachecoherent)和名处理器体系结构搭建框架的人物。他领导研发了多处理器体系结构(一般称为UltraSParC端口体系结构) Sun Microsystems公司在下一代台式机的设计中采用了他研发的这种体系结构。除了 UltraSPARC CPu以外,他还为许多一流的公司完成过许多不同类型的设计和验证项目。Palnitkat先生与一些研发仿真产品的公司有合作关系,是首批试用基于周期仿真的技术的领军人物。他有使用多种EDA工具的经验,诸如 Verilog-NC, Synopsys vCS, Specman,vera, SystemVerilog, Synopsys, SystemC, perplex和 Design Da龃 Management Systems等Palnitkar先生是三项美国专利的发明人第一项是分析有限状态机的新方法;第一项是基于周期的仿真技术;第三项是独特的电子商务技术(待批准)。他还发表了几篇技术论文。在业余时闾, Palnitkar先生喜欢板球运动、阅读书籍和环球旅行。序言早在1984年, Gateway Design Automation公司就谨慎地开始了 verilog硬件描述语言的研发这种语言得到了集成电路芯片和数字系统设计工程师的广泛认可和普遍采用,因此已经成为了项工业标推 Verilog最初是一种靠仿真环境支持的专利语言,是第一种能够支持混合层次( nixedlevel)设计表达方式的语言。这些层次包括数字电路的各种级别的抽象,即从开关级、门级、RIL级一直到更髙级别的抽象。仿真环境提供了功能强大的统一的方法,不但能用于数字系统的设计还能进行数字系统的测试,即对正在进行的数字系统设计进行验证:。Verilog之所以能在市场上得到认可并占据主导地位,有三个关键的因素。第一个关键因素是,在 Verilog语言中引人了编程语言接口(PI)利用PL, Verilog用户可以扩展具有自己的特色的仿真环境。如果用户明白了如何开发PL,并成功地采用 Verilog扩展了自己的仿真环境,那么这些用户就能成为真正的 Verilog贏家。第二个关键因素是, Gateway公司一直密切注意ASIC制造厂商的需求。从1987年到1989年期间,公司曾努力与 Motorola, National和UTMC等ASIC制造厂商在 Verilog应用和开发方面加强合作,这些工作使得 Verilog在这一领域逐渐占据了主导地位。 Gateway公司认识到,绝大多数的数字逻辑仿真工作是由AsSC芯片的设计者完成的,这一认识增加了 Verilog取得成功的机会。随着ASC制造厂商提倡使用veig, Verilog仿真器逐渐被ASIC制造厂商认可,作为接收设计制造订单时的签字认可测试工具。工业界对 Verilog的认可,更进一步使得它在数字逻辑设计领域占据统治地位。最后一个关键因素是,1987年 Synopsys公司引入了以velg为基础的综合技术,从而有力地支持了 Verilog取得成功。 Gateway公司为了让 Verilog在综合技术方面取得优势,把其专有的 verilog使用权授予了 Synopsys公司,仿真和综合技术的结合使得 Verilog成为硬件设计工程师首选的硬件描述语言vL(Ⅵ [SIC Hardware Description Language,甚高速集成电路硬件描述语言)的出现,得到了许多其他EDA厂商的强力追捧,使得VHDL很快成为IFE标准,并因此使 Verilog在许多公开的场合受到过“排挤”。1995年, Verilog也被批推成为mEE1364标准。并耳,自从1995年以来,根椐 verilog用户提出的需求, Verilog做了许多增补。这些增补都已经归入最新推出的Verilog标准,IEE1364-2001。今天, Verilog已经成为数字设计的首选语言,它是综合、验证和布局布线技术的基础。本书是 Verilog语言用户的最好的指南,不但用丰富的实例解释了该语言的许多结构,还深入到许多应用细节,如编程语言接口(PL)的开发使用和综合技术等。本书章节安排合理,循序渐进,从实际设计工作者的需求的角度来编写,而不只是讲解一些语法现象本书第二版在两个方面具有特色。第一,包括了TEE136420标准中所有新增补的内容,让读者有机会了解有关 verilog的最新信息,提高自己的设计水平。第二,新增加了一章,专门介绍高级验证技术,这些高级验证技术现在已经成为 Verilog设计方法学整体结构的一部分。对设计①这里指的是业界认可的测试工具,用于对设计方的投片委托进行严格的验证,并由制造方签字认可该设计是正确无误的。如果制造出的片不合格,切损失将由制造方承担。—译者注和验证由几百万个门构成的数字系统的 erilog用户来说,了解和掌握这些技术是极其关键的。给用户讲解ilog及其各种设计和验证方法学是一件相当困难并具有挑战意义的工作。手头有这本书,一定能使 verilog语言的初学者大大加快学习过程,也能使有经验的 Verilog老用户很方便地获取 Verilog新知识。这是一本每↑ Verilog用户手头必备的好书。Prabhu goelGateway Design Automation公司前任总裁6
