Verilog 晶片設計(附範例程式光碟)(第三版)

　　本書將IC設計實務經驗深入於範例探討，且每一範例均經過模擬驗證。除了基本的設計技巧外，亦說明多模組整合設計之技術。希望藉由此書帶領讀者進入以Verilog為主的各種相關設計領域中，熟悉Verilog語言全貌，更希望藉由它，幫助讀者完成各種晶片之設計。內容包含有：數位邏輯設計與Verilog發展沿革、Verilog設計風格與觀念、Verilog設計結構、閘層(GateLevel)描述、資料流描述設計、行為描述、函數及任務、自定邏輯電路與狀態機、Verilog程式設計技巧、電路的延遲時序設定、專題實務設計範例等，適合科大資工、電子、電機系教授「數位邏輯設計」、「數位邏輯設計實習」之課程或相關業界人士及有興趣之讀者使用。

本書特色

　　1.作者將IC設計實務經驗深入於範例探討，且每一範例均經過模擬驗證。

　　2.本書除了基本的設計技巧外，亦說明多模組整合設計之技術。希望藉由此書帶領讀者進入以Verilog為主的各種相關設計領域中，熟悉Verilog語言全貌。

　　3.本書提供範例程式光碟，方便讀者使用。

第1章　數位邏輯設計與Verilog發展沿革
1.1　電腦輔助設計與積體電路產業 1-2
1.2　硬體描述語言(Hardware Description Language, HDL) 1-4
1.3　積體電路晶片設計流程 1-5

第2章　Verilog設計風格與觀念
2.1　Verilog設計風格 2-2
2.1.1　設計者與變更原因 2-2
2.1.2　設計內文說明 2-2
2.1.3　設計過程注意事項 2-3
2.2　Verilog基本觀念 2-4
2.2.1　運算子(Operator) 2-5
2.2.2　註解說明(Comment)與空格(White space) 2-5
2.2.3　數字(Number) 2-6
2.2.4　字串(Strings) 2-8
2.2.5　識別字、關鍵字及系統函數(Identifiers, Keywords and Sy
2.2.6　將訊息顯示於標準之輸出 2-10
2.2.7　模擬監視 2-13
2.2.8　結束模擬 2-14

第3章　Verilog設計結構
3.1　設計方法(Design methodologies) 3-3
3.2　模組(Modules) 3-4
3.3　連接埠(Ports) 3-5
3.4　模組例證(Module instantiations) 3-8
3.5　資料型態(Data types) 3-9
3.5.1　數值集合 3-9
3.5.2　連接線(Nets) 3-10
3.5.3　暫存器(Registers) 3-11
3.5.4　向量(Vectors) 3-11
3.5.5　數字(Numbers) 3-12
3.5.6　參數（Parameters） 3-13
3.5.7　陣列(Array)與記憶體(Memory) 3-14
3.5.8　三態(Tri-state) 3-14

第4章　閘層(Gate Level)描述
4.1　and、or、nand、nor、xor及xnor閘 4-2
4.2　buf及not閘 4-4
4.3　實例說明 4-6
4.4　多工器(Multiplexer)實例 4-19

第5章　資料流描述設計(Dataflow Modeling)
5.1　連續指定(Continuous assignment ) 5-2
5.2　表示式(Expression) 5-3
5.2.1　常數值表示式 5-3
5.2.2　運算元(Operand) 5-4
5.2.3　運算子(Operators) 5-4
5.3　應用實例 5-22
5.3.1　3對8解碼器 5-22
5.3.2　4對2編碼器 5-24
5.3.3　4位元加法器 5-26
5.3.4　1對4解多工器 5-29
5.3.5　3位元多數(Majority)位元表決器 5-31
5.3.6　1位元全減器 5-33

第6章　行為描述
6.1　程序結構(Procedual constructs) 6-2
6.1.1　initial區塊 6-2
6.1.2　Always區塊 6-2
6.2　程序指定(Procedural assignment) 6-8
6.2.1　方塊程序指定 6-9
6.2.2　非方塊程序指定 6-12
6.3　begin...end方塊敘述 6-16
6.4　if敘述 6-16
6.5　case敘述 6-32
6.6　casez敘述 6-39
6.7　casex敘述 6-43
6.8　迴　圈 6-46
6.8.1　for迴圈 6-46
6.8.2　while迴圈 6-60
6.8.3　forever迴圈 6-61
6.8.4　repeat迴圈 6-62
6.9　命名begin...end區塊敘述 6-65
6.10　fork...join區塊敘述 6-67
6.11　wait準位感測控制 6-68
6.12　實用範例 6-69
6.12.1　二位數BCD計數器 6-69
6.12.2　四位元BCD加法器 6-74
6.12.3　十六位元組雙埠RAM 6-79
6.12.4　十六位元組單埠RAM 6-83

第7章　函數及任務
7.1　函數(Function) 7-2
7.2　任務(Task) 7-12
7.3　函數呼叫函數 7-18
7.4　任務呼叫函數及任務 7-20
7.5　系統函數與任務 7-23
7.5.1　與實數有關之系統函數與任務 7-24
7.5.2　顯示(＄display)與寫入(＄write)之系統任務 7-25
7.5.3　驅動器(drivers)計數系統函數＄countdirvers 7-25
7.5.4　檔案輸出系統任務 7-26
7.5.5　完成執行之系統任務 7-27
7.5.6　時序檢查系統之任務 7-27
7.5.7　測試訊號系統任務 7-28
7.5.8　載入記憶體系統任務 7-29
7.5.9　時間刻度系統函數與任務 7-30
7.5.10　儲存與重新啟動系統任務 7-32
7.5.11　重置系統任務 7-33
7.5.12　其他系統任務與函數 7-33

第8章　自定邏輯電路與狀態機
8.1　自定邏輯電路設計方法 8-3
8.2　自定組合邏輯電路 8-3
8.3　自定序向邏輯電路 8-7
8.4　狀態機 8-11
8.4.1　Moore狀態機 8-12
8.4.2　Mealy狀態機 8-28

第9章　Verilog程式設計技巧
9.1　Verilog程式設計技巧 9-2
9.1.1　如何設計可合成電路 9-2
9.1.2　數學運算式之順序及群集 9-3
9.1.3　if敘述與case敘述之比較 9-4
9.2　編譯器指引(Compiler directives) 9-5
9.2.1　`include 9-5
9.2.2　`define與`undef 9-7
9.2.3　`timescale 9-8
9.2.4　`resetall 9-9
9.2.5　`ifdef、`else與`endif 9-9

第10章　電路的延遲時序設定
10.1　邏輯閘延遲(Gate delay) 10-2
10.2　連接線訊號轉換延遲(Net delay) 10-4
10.3　模組路徑延遲(Module path delay) 10-5
10.3.1　特定區塊(Specify blocks) 10-5
10.3.2　特定參數(Specify parameters) 10-9
10.4　邊緣感應路徑延遲(Edge-sensitive path delay) 10-10
10.5　狀態相關路徑延遲(State-dependent path delay) 10-13
10.6　延遲時間值設定 10-16

第11章　專題實務設計範例
11.1　0 ~ 9999 十進制計數器 11-2
11.2　16位元移位式乘法器 11-10
11.3　16位元固定點式乘法器 11-15
11.4　16位元布斯(Booth)乘法器 11-20
11.5　16位元移位式(Shifting)除法器 11-25
11.6　16位元重存(Restoring)與非重存(Non-Restoring)除法器 11-
11.7　移動蛇(Running snake)控制電路 11-40
11.8　鍵盤控制電路 11-52
11.9　循環餘數核對(Cyclic Redundancy Check, CRC)電路 11-62
11.10　浮點數運算器電路 11-71
11.10.1　浮點數加法器 11-72
11.10.2　浮點數乘法器 11-80