讲解verilog的经典书有哪些呢？

在数字逻辑设计领域，Verilog作为一种强大的硬件描述语言，承载了无数工程师从概念到实际芯片的梦想。要精通这门语言，经典的教材是必不可少的指路明灯。下面我将为你介绍几本在Verilog学习者中口碑极佳的书籍，并尽可能详细地讲解它们的特点和适合人群，希望能帮助你找到最适合自己的那本“宝典”。

在开始之前，我想强调一点，学习硬件描述语言和学习软件编程有些许不同。Verilog不仅仅是写代码，它更关乎你如何用代码来描述一个物理的、有时间延迟的硬件电路。所以，很多经典的Verilog书籍都会在语言语法之外，深入讲解数字逻辑设计的基础知识，这部分内容同样至关重要。

1. 《Verilog HDL数字设计与综合》（Verilog HDL: Digital Design and Synthesis） 作者：（美）周廉（Farzad N. Najm）等

这本书可以说是在Verilog学习者群体中“地位超然”的存在。它的作者团队中有不少在业界和学术界都有着深厚积累的专家。

详细讲解：

内容全面且深入： 这本书的覆盖面非常广，从最基础的Verilog语法，如数据类型、运算符、模块声明等，到更高级的并发语句、时序控制、任务和函数的使用，都讲解得非常透彻。更重要的是，它将Verilog与数字逻辑设计的核心概念紧密结合。例如，在讲解如何用Verilog描述组合逻辑时，它会先回顾 Karnaugh map (卡诺图) 或 QuineMcCluskey 算法等最小化方法，然后展示如何将其转化为Verilog代码，并分析综合器是如何将这段代码映射到实际门电路的。
强调综合（Synthesis）的概念： 这本书最大的特色之一就是它非常注重“综合”的概念。在数字IC设计流程中，我们将用Verilog编写的“行为级”或“寄存器传输级”（RTL）代码，通过综合工具（如Synopsys Design Compiler, Cadence Genus等）转换成由基本逻辑门组成的网表。这本书会深入讲解哪些Verilog结构可以被综合，哪些不行（例如，模拟器中的时延是不被综合的），以及如何编写“可综合”（synthesizable）的Verilog代码。它会详细分析例如`always`块中的敏感列表如何影响行为的触发，如何使用`reg`和`wire`数据类型以满足综合器的要求，以及如何避免综合时产生不期望的锁存器（latches）或多周期路径。
丰富的实例和示例： 书中提供了大量的代码示例，从小型的逻辑门电路到复杂的状态机、计数器、移位寄存器等，都通过Verilog代码进行了清晰的演示。这些示例往往配有详细的解释，让你不仅知道“怎么写”，更知道“为什么这么写”。它还会展示如何使用`testbench`来验证你的设计，这是保证设计正确性的关键步骤。
适合人群： 对于初学者来说，这本书可能有点“厚重”，但绝对是值得花时间去啃读的。它适合所有想要系统学习Verilog，并理解其在数字IC设计流程中作用的工程师、学生。如果你想成为一名能够编写出高效、可综合Verilog代码的数字IC设计工程师，这本书是你绕不开的里程碑。

2. 《Verilog HDL程序设计》（The Verilog HDL Quick Reference Guide） 作者：思科（思科内部技术文档整理） 或类似风格的参考资料

虽然严格意义上来说，思科的“Quick Reference Guide”系列更多是作为参考手册，但它凭借其简洁、实用、高度聚焦于核心要点的特点，在Verilog学习者中也占有一席之地。市面上也有很多由个人或机构整理的类似风格的Verilog参考资料，它们通常以易于查找、条理清晰为主要卖点。

详细讲解：

侧重语法和特性速查： 这类资料的核心价值在于它的“快”。当你已经对Verilog有了初步了解，但某个具体语法点或者某个特定功能的实现方式记不太清楚时，它就是你手边最便捷的工具。它会迅速罗列出各种运算符的优先级、不同类型的语句（如`assign`, `always`, `initial`）的用法和区别、系统函数（如` $display`, `$monitor`, `$time`）的参数和功能等。
面向实践的提示： 虽然不深入理论，但这类资料通常会包含一些实用的编码风格建议和常见陷阱的提示。例如，关于`reg`和`wire`的使用场景，如何正确地写`always`块的条件语句，以及在使用参数化（parameter）和生成（generate）语句时的注意事项。
易于消化： 相较于厚重的教材，这类资料通常篇幅较短，结构清晰，采用列表、表格等形式，可以让你在短时间内掌握大量信息。
适合人群： 更适合已经掌握Verilog基础，并且有一定实践经验，需要快速查阅特定信息的设计师。也适合作为第一本入门读物，快速浏览一遍，建立对Verilog整体的认知框架，然后再深入学习其他更全面的教材。

3. 《FPGA数字逻辑设计》（FPGA Digital Logic Design）或《Verilog HDL与FPGA设计实战》等（通常由国内作者撰写，结合国内FPGA开发板和设计流程）

在国内，有很多优秀的本土作者撰写了结合实际FPGA开发板和国内设计流程的书籍。这类书籍往往紧跟市场需求，将Verilog语言的学习与Xilinx、Altera（现Intel）等主流FPGA厂商的开发工具和平台紧密结合。

详细讲解：

紧密结合FPGA开发板： 这类书籍最大的亮点是它们会将Verilog的学习过程与具体的FPGA开发板（如基于Xilinx的ZedBoard, Basys系列，或基于Intel的DE系列）的学习流程结合起来。你会看到如何使用ISE、Vivado、Quartus等开发软件，如何编写测试平台并在FPGA板上进行下载和调试。
从概念到实例的平滑过渡： 它们通常会从基础的数字逻辑概念讲起，然后引入Verilog，并通过一系列完整的、可运行的项目案例来巩固学习。例如，学习如何用Verilog实现一个简单的LED闪烁程序，如何编写一个交通灯控制器，甚至更复杂的如VGA显示控制器、UART通信接口等。这些实例能够让你非常直观地感受到硬件设计和软件编程的差异，以及Verilog的魅力。
强调时序约束和时钟域： FPGA设计的一个核心挑战在于时序。优秀的书籍会详细讲解时序约束（timing constraints）的重要性，如`set_timing_constraints`、`create_clock`等，以及如何编写Verilog代码来满足这些约束，以确保设计在目标频率下稳定工作。同时，也会讨论多时钟域的设计以及如何进行时钟域交叉（Clock Domain Crossing, CDC）的处理。
调试技巧和方法论： 针对FPGA开发过程中的调试难题，这类书籍也会分享许多实用的技巧，比如如何使用ChipScope/ILA (Integrated Logic Analyzer) 等工具来观察内部信号，如何编写有效的testbench来模拟工作场景等。
适合人群： 非常适合初学者，尤其是那些已经购买了FPGA开发板，希望通过实践快速入门的爱好者和学生。对于想要快速上手FPGA开发的工程师，这类书籍也是极佳的选择。

4. 其他值得关注的资料类型

厂商官方文档： Xilinx、Intel (Altera) 等公司提供的官方用户手册、应用笔记（Application Notes）和语言模板（Language Templates）是学习Verilog不可或缺的资源。尤其是针对其特定的FPGA器件和开发工具，这些文档提供了最权威和最准确的信息。例如，了解Xilinx的DSP Slice、Block RAM如何通过Verilog进行高效实例化，Intel的硬核IP（如PCIe、DDR控制器）如何例化和使用。
在线教程和论坛： 互联网上有海量的Verilog学习资源，如EDA Playground（一个在线Verilog仿真和综合平台）、各种大学的公开课视频（如MIT OpenCourseware）、以及Stack Overflow、EDN等专业技术论坛。这些资源提供了即时的信息、丰富的讨论和解决问题的思路。

如何选择最适合你的书？

1. 你的背景知识是什么？
如果你是完全的初学者，对数字逻辑设计和计算机组成原理一无所知，那么一本从基础概念讲起，并结合FPGA开发板实践的书籍会是很好的起点。
如果你已经掌握了数字逻辑设计的原理，并希望系统、深入地学习Verilog的语法和综合特性，那么《Verilog HDL数字设计与综合》这类偏理论和综合的书籍会更适合你。
如果你已经是经验丰富的工程师，只需要快速查阅某个Verilog特性或编码技巧，那么参考手册类或厂商文档将是你的首选。

2. 你的学习目标是什么？
目标是成为数字IC设计工程师，那么《Verilog HDL数字设计与综合》是必读书籍。
目标是进行FPGA硬件加速或嵌入式系统开发，那么结合FPGA开发板实战的书籍将更有指导意义。
目标是理解硬件的工作原理，那么从基础的逻辑门到复杂的时序电路，Verilog的学习都是一个很好的载体。

3. 阅读习惯和偏好？
有些人喜欢理论扎实、循序渐进的讲解，有些人则偏爱通过大量实例来学习。试着去图书馆翻阅一下，或者阅读书籍的样章，找到自己阅读起来最舒服的风格。

最后，我想再次强调，学习Verilog不仅仅是阅读，更重要的是动手实践。选择一本好书，然后结合一个实际的开发板或者仿真环境，将书中的概念和代码转化为实际的电路行为。不断地尝试、调试、犯错、再修正，在这个过程中，你才能真正掌握这门强大的硬件描述语言。祝你学习顺利！

网友意见

学习Verilog要明白它只是IC设计工具，在coding之前请务必学好数电，所有的代码最终都会综合成硬件电路，所以多写code，多做仿真与综合，要让自己写的代码跑起来。

Verilog书籍推荐

《Verilog HDL高级数字设计》

这本书可以说公司里人手一本。书中详细介绍了怎么用Verilog HDL对数字系统进行建模、设计与验证。对ASIC/FPGA系统芯片工程设计开发的关键技术与流程进行了深入讲解，内容包括：集成电路芯片系统的建模，电路结构权衡、流水线技术、多核微处理器、功能验证、时序分析、测试平台、故障模拟、可测性设计、逻辑综合、后综合验证等集成电路系统的前后端工程设计与实现中的关键技术及设计案例。

Verilog数字系统设计教程（第4版）夏宇闻

国内比较经典的参考书。全书分为几个部分：基础语法，设计与验证，设计示范与实验练习。verilog没必要一直啃书，在了解基本语法之后，还是建议自己去写模块以及实例去练习。不去实战很难深刻理解语法和硬件电路。

IEEE.1364-2005： Standard for Verilog

Verilog所有的定义标准都在IEEE Std 1364™-2005，如果相对Verilog有更全面和深刻的认识，还是值得一看。

摘一下官方的简介吧：

—The formal syntax and semantics of all Verilog HDL constructs

—The formal syntax and semantics of standard delay format (SDF) constructs

—Simulation system tasks and functions, such as text output display commands

—Compiler directives, such as text substitution macros and simulation time scaling

—The programming language interface (PLI) binding mechanism

—The formal syntax and semantics of the Verilog procedural interface (VPI)

—Informative usage examples

—Informative delay model for SDF

—The VPI header file

Verilog学习网站

HDL Bits -- Verilog Practice

HDL Bits依然是我心中入门Verilog的最佳网站！在了解基本语法之后，(甚至不需要了解语法)建议去HDLBits这个网站去刷题。上面从最基础的wire，vector等基础概念，到各种门电路，组合电路，时序电路应有尽有，非常全面！

同时还有在线仿真的功能，比如下面这个反相器：

我写下实现它的代码：

module top_module(

input in,

output out

);

assign out = ~in;

endmodule

提交后比便可以在线仿真，得出波形，非常的直观好用！

Verilog-code projects

同样，这也是一个开源的Verilog学习网站，常见的经典硬件电路设计这里都有，摘一下目录:

FPGA Academic Digital Logig

这里边有很多Lab也非常不错

Verilog在线coding及仿真网站：

EDA Playground

一个verilog在线coding及仿真的工具，省去了很多配置环境的时间，对于初学者来说很友好。

从左侧的框框我们可以看到可以选择不同的验证和设计语言，可以选择UVM或OVM，同时还有其他的feature可供选择。

如果不太熟悉EDAplayground的使用，这里还有一份简单的视频教程：

Verilog课程推荐

芯动力——硬件加速设计方法

首先推荐 @Forever snow 老师的：芯动力——硬件加速设计方法

第四轮MOOC课程已接近尾声！但可以继续看回放学习。无论是做数字芯片设计还是FPGA设计，都是值得一学的课程！最重要的是免费！可以说很良心了~

“芯动力——硬件加速设计方法”是目前MOOC课程中少有的几门讲授工业界主流ASIC、SOC设计技术的课程，于2019年12月在“中国大学MOOC”平台上线，迄今已经完成了三轮授课，选课人数逾8000多人。

预告一下，如果没记错的话，9月份Forever Snow老师将上线国内首个基于商业级的RISC-V处理器的MOOC课程，目前正在录制中，表示非常期待！

Verilog for an FPGA Engineer with Xilinx Vivado Design Suite

这个课程共22.5小时，收费19.99刀，但课程还是个不错的课程，当然没有白嫖来的香。

Verilog项目设计资源

当verilog语法及常见的设计都已熟练掌握，那就应该来试试真正的项目。这里总结了Github上优秀的芯片设计项目：

学习完以上的Verilog相关的内容以及硬件设计，相信你已经成为一名合格的数字IC设计工程师了。

如果觉得自学入门很吃力，可以了解下IC修真院的数字IC设计课程，我试听过他们的课程，入行IC选择他们还是相当不错的。

欢迎加入芯片行业，为祖国的半导体的发展添砖加瓦！

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