前言

当前，Verilog HDL相关的教材已经很多，其中不乏很多经典教材。作者之所以仍要编写这本Verilog HDL教材，主要原因是这本教材的体系架构、设计案例的选择、设计方法学的凝练都具有鲜明的特色。

本书不是单纯地介绍语法，而是重点介绍灵活运用语法实现数字系统设计与优化的方法。本书共5章，分别介绍Verilog HDL基础知识、Verilog HDL逻辑设计知识要点、思维拓展案例、仿真与静态时序分析基础、综合案例。

第1章介绍Verilog HDL基础语法知识，通过本章内容的学习，读者可以形成对HDL语法及基本功能单元的HDL描述的初步认知，为后续知识点的学习奠定基础。

第2章介绍Verilog HDL逻辑设计知识要点，是对第1章内容的补充和总结，内容包括二进制数据问题、并发赋值语句的多驱动问题、逻辑综合、generate结构、组合逻辑设计要点和时序逻辑设计要点。组合逻辑电路设计给出三角度组合逻辑设计方法，时序逻辑给出时钟描述、复位方式、D触发器变形、D触发器扩展4个设计要点。

第3章给出6个一题多解案例，详细分析每种实现方案的原理和功能，培养读者正向设计代码的能力。此外，还可以引导读者从不同的角度思考问题，激发学习兴趣，并能分析对比不同方法的优缺点，选择最优的设计方案。

第4章介绍编写Testbench的方法和静态时序分析原理。通过本章内容的学习，读者可以熟练运用可综合元素实现逻辑设计，运用不可综合元素实现逻辑验证和行为建模，掌握静态时序分析的基础知识，为时序、面积等设计优化奠定基础。

第5章给出7个综合案例，包括数值计算、信号生成、数字混频、数字滤波、FFT幅频特性分析、BPSK调制解调、DBPSK调制解调。案例注重综合能力的培养，除了熟练运用Verilog HDL知识实现数字系统设计以外，还锻炼读者善于结合现成可用的IP核以及第三方软件的能力，在实现比较复杂的系统功能的同时提高设计效率。通过本章案例的学习，可以为实现更加复杂的工程案例奠定坚实的基础。

作者在该领域已经有20多年的学习、工程实践经验以及10多年的一线教学工作积累，本书的内容是作者针对HDL学习和教学的一些经验之谈，希望能对从事相关领域的人员有所帮助。

本书的出版得到了国家自然科学基金项目（编号： 52177083）、河北省研究生示范课程项目（编号： KCJSX2024116）、华北电力大学“双一流”研究生教材项目、华北电力大学“双一流”研究生学科核心课程“现代电子系统设计与测试”项目、华北电力大学本科专业核心课程“数字系统设计与EDA技术”项目的支持。

鉴于作者水平有限，欢迎专家学者、读者批评指正。

作者2025年5月