Verilog HDL入门教程之Verilog HDL数字系统设计教程

本文档的主要内容详细介绍的是Verilog HDL入门教程之Verilog HDL数字系统设计教程

　　2.1数字电路设计方法

　　当前的数字电路设计从层次上分可分成以下几个层次：

　　1.算法级设计： 利用高级语言如C语言及其他一些系统分析工具（如MATLAB）对设计从系统的算法级方式进行描述。算法级不需要包含时序信息。

　　2.RTI级设计：用数据流在寄存器间传输的模式来对设计进行描述。3.门级：用逻辑级的与、或、非门等门级之间的连接对设计进行描述。4.开关级：用晶体管和寄存器及他们之间的连线关系来对设计进行描述。

　　算法级是高级的建模，一-般对特大型设i计或有较复杂的算法时使用，特别是通讯方面的一一些系统，通过算法级的建模来保证设计的系统性能。在算法级通过后，再把算法级用RTL级进行描述。门级一般对小型设计可适合。开关级一般是在版图级进行。

　　2.2硬件描述语言

　　在传统的设计方法中，当设计工程师设计一个新的硬件、一个新的数字电路或一个数字逻辑系统时，他或许在CAE工作站。上做设计，为了能在CAE工作站做设计，设计者必须为设计画一张线路图，通常地，线路图是由表示信号的线和表示基本设计单元的符号连在-“起组成线路图，符号取自设计者用于构造线路图的零件库。若设计者是用标准逻辑器件（如74系列等》做板极设计线路图，那么在线路图中，符号取自标准逻辑零件符号库;若设计是进行ASIC设计，则这些符号取自ASIC库的可用的专用宏单元。这就是传统的原理图设计方法。

　　对线路图的逻辑优化，设计者或许利用-一些EDA工具或者人工地进行逻辑的布尔函数逻辑优化。为了能够对设计进行验证，设计者必须通过格个硬件平台（如电路板），对设计进行验证。

　　随着电子设计技术的飞速发展，设计的集成度、复杂度越来越高，传统的设计方法已满足不了设计的要求，因此要求能够借助当今先进的EDA工具，使用f种描述语言，对数字电路和数字逻辑系统能够进行形式化的描述，这就是硬件描述语言。

　　便件描述语言HDL （Hardware Description Language ）是一种用形式化方法来描述数字电路和数字逻辑系统的语言。数字逻辑电路设计者可利用这种语言来描述自己的设计思想，然后利用

　　EDAT具进行仿真，再自动综合到门级电路，最后用ASIC或FPGA实现其功能。举个例子，在传统的设计方法中，对2输入的与门，我们可能需到标准器件库中调个74系列的器件出来，但在硬件描述语言中， 就是一个与门的形式描述， “C=A&B“就是一个2输入与门的描述。而“and”就是一个与门器件。

　　硬件描述语言发展至今已有二十多年历史，当今业界的标准中（IEEE标准）主要有VHDL和Verilog HDL这两种硬件描述语言。