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数字系统设计与VeriIog

HDL

西安电子科技大学

雷达信号处理国家重点实验

西安电子科技大学雷达信号处理国防科技重点实验・

第一部分初级篇

数字通信和自动化控制等领域的高速度发展和

世界范围的高技术竞争对数字系统提出了越来越高的

要求,特别是需要设计具有实时信号处理能力的专用

集成电路,要求把包括多个CPU内核的整个电子系统综合到ー

个芯片（SOC）上。

VHDL和VerilogHDI_这两种エ业标准的产生

顺应了历史的潮流,因而得到了迅速的发展。作为新

世纪的中国大学生应该尽早掌握这种新的设计方法,

使我国在复杂数字电路及系统的设计竞争中逐步缩小

与美国等先进的エ业发达国家的差距。为我国新世纪

的深亚微米千万门级的复杂系统的设计培养ー批技术

骨干。

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Verilog数字系统设计教程

第一讲Verilog的基本概念

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1.1硬件描述语言HDL

・硬件描述语言HI(HardwareDescriptionLanguage)是硬

件设计人员和电子设计自动化(EDA)工具之间的接口,

其主要目的是用来编写设计文件,建立电子系统行为级

的仿真模型。

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1.1硬件描述语言HDL

・硬件描述语言利用计算机的巨大能力对用HDL建模的

复杂数字逻辑进行仿真,然后再自动综合以生成符合

要求且在电路结构上可以实现的数字逻辑网表

(Netlist),根据网表和某种エ艺的器件自动生成具

体电路然后生成该エ艺条件下这种具体电路的延时模

型。仿真验证无误后用于制造ASIC芯片或写入CPLD

和FPGA器件中。

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什么是硬件描述语言

•具有特殊结构能够对硬件逻辑电路的功能进行描述的一种高级

编程语言

•这种特殊结构能够:

□描述电路的连接

□描述电路的功能

□在不同抽象级上描述电路

□描述电路的时序

□表达具有并行性

■HDL主要有两种:Verilog和VHDL

□Verilog起源于C语言,因此非常类似于C语言,容易掌握

□VHDL格式严谨

□VHDL出现较晚,但标准化早。IEEE1706-1985标准。

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为什么要使用硬件描述语言

・电路的逻辑功能容易理解;

■便于计算机对逻辑进行分析处理;

・把逻辑设计与具体电路的实现分成两个独立的阶

段来操作;

・逻辑设计与实现的工艺无关;

■逻辑设计的资源积累可以重复利用;

•可以由多人共同更好更快地设计非常复杂的逻辑

电路（几十万门以上的逻辑系统）。

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1.2VerilogHDL的历史

1.2.1什么是VerilogHDL