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Verilog电路设计实例

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简介:
《Verilog电路设计实例》是一本通过具体案例详解Verilog硬件描述语言编程技巧与方法的技术书籍,适合电子工程及计算机专业的学生和工程师阅读。 华为的Verilog典型电路设计包含了大量FPGA设计实例。

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  • Verilog
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    《Verilog电路设计实例》是一本通过具体案例详解Verilog硬件描述语言编程技巧与方法的技术书籍,适合电子工程及计算机专业的学生和工程师阅读。 华为的Verilog典型电路设计包含了大量FPGA设计实例。
  • 【FPGA系统-Verilog验集锦】十个数字
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    《FPGA系统-Verilog设计实验集锦》是一本包含十个经典数字电路设计案例的教程书籍,通过Verilog语言在FPGA平台上的实践应用,帮助读者深入理解和掌握硬件描述语言及数字逻辑设计技巧。 【FPGA系统-Verilog设计实验汇总】涵盖了10个数字系统电路的实现,在数字电子系统设计中具有广泛的应用价值。以下是每个实验的具体描述: 1. **4位半加器的Verilog实现**:此部分介绍了如何使用Verilog语言来创建一个能够对两个二进制数进行相加操作的基本逻辑单元——即4位半加器。通过定义名为`add4_half`的模块,输入包括两位数值(a和b),输出则为两部分:一个是它们之和的结果(sum),另一个是这个计算过程中产生的进位信号(cout)。 2. **138译码器的Verilog实现**:介绍了如何利用Verilog创建一个能够将三位二进制数转换成八个不同状态之一的电路。通过定义`decode_138`模块,基于输入值A的不同组合来确定哪一位输出Y_n为高电平。 3. **并行输入串行输出移位寄存器**:这种设计可以实现数据从多个通道同时进入,并以单个序列的形式逐比特地读出。它通常包含用于控制数据移动的时钟信号以及相关的逻辑门电路,适用于各种形式的数据传输和存储应用。 4. **带异步复位和置位、上升沿触发的触发器**:详细描述了一种能够保持或改变其内部状态(基于外部输入)的基本数字元件。该实验中的触发器包括了额外的功能特性——即能够在任何时刻通过专门的信号来重置或者设定它的当前值。 5. **模10计数器**:介绍了一个在达到特定数值后会自动回零以开始新一轮计数过程的设计方案,适用于需要周期性操作的应用场景中如频率分频等任务。 6. **停车位剩余计数显示牌的Verilog实现**:这个设计涉及到了一个可以实时更新并展示停车场内可用空间数量的系统。它通常结合了计数值和相应的视觉输出功能来为用户提供清晰的信息反馈。 7. **银行排号机系统电路**:这一部分展示了如何利用数字逻辑构建一个能够有序管理客户请求和服务提供流程的自动化排队管理系统,包括号码分配、显示当前状态等功能模块的设计与实现方法。 8. **分频器**:说明了不同类型的频率分割机制是如何被设计出来的。本实验中讨论了几种特定比例(如2的偶数倍、16和5)下的时钟信号降速技术,并分析其工作原理及应用场景。 9. **四选一数据选择器**:描述了一款能够通过控制信号从四个可能的数据源里选取一个输出结果的电路。文中提到,为了验证该设计的有效性,通常会采用testbench仿真方法来进行测试和调试。 10. **ASK调制、FSK调制(正弦波)**:介绍了两种常见的模拟通信技术——振幅键控(ASK)与频率键控(FSK),并探讨了如何使用Verilog语言来实现这些信号处理算法,进而将数字信息转换为适合无线传输的格式。
  • Altium Designer100
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    《Altium Designer电路板设计实例100例》是一本详细讲解使用Altium Designer软件进行电路板设计的经典教程书,通过丰富的案例帮助读者掌握PCB设计技能。 Altium Designer是一款强大的电路设计与制版软件,在电子设计领域被广泛使用。“Altium Designer电路设计制版100例”教程旨在帮助初学者及进阶者掌握该软件的各项功能,通过实践案例深入浅出地讲解从原理图绘制到PCB制作的全过程。以下为主要内容: **基础知识**: 在开始进行电路设计前,了解电子元器件、基本电路理论和符号是必要的。Altium Designer提供了一个集成的工作环境来方便管理这些元素。 **项目设置**: 新项目的创建包括定义工作环境、元件库以及信号层等参数设定。正确配置上述选项对保证设计方案的准确性和可制造性至关重要。 **原理图设计**: 在此阶段,用户需要绘制电路原理图,并进行元器件放置与连线操作;同时生成网络表以确保各部分连接无误。掌握元件库管理及自定义元件的能力有助于提高工作效率。 **PCB布局**: 从原理图转换到实际的PCB板时需考虑诸多因素如组件尺寸、散热性能和电磁兼容性等,利用自动排版与手动调整工具来优化空间利用率和信号完整性。 **布线技巧**: 在进行线路布置的过程中需要注意选择合适的导线宽度、过孔设置以及电源区域划分等问题。教程将详细介绍各种布局策略以确保最终产品的可靠性和质量要求。 **设计规则检查(DRC)**: 此步骤旨在验证设计方案是否满足制造标准,例如最小导体间距和厚度等限制条件。熟悉DRC工具并解决潜在问题有助于提升生产成功率。 **3D模型集成**: 利用软件内置的三维视图功能可以评估组件装配情况,并避免物理干涉现象的发生。 **电路仿真**: 内置SPICE模拟器允许用户在实物制造前测试和验证电子线路的功能性与性能指标,确保设计方案符合预期目标。 **PCB制版输出**: 完成所有设计步骤后需生成Gerber文件供制造商使用。正确设置并导出这些文件对于保证最终产品的质量和精度至关重要。 **协同设计**: Altium Designer支持多人同时编辑同一个项目功能,有利于团队合作完成大型或复杂的设计任务。 **版本控制**: 使用如Git等工具追踪和管理设计方案的变更记录对协作开发及项目管理和维护非常重要。通过本教程的学习,你将能够掌握从概念到成品整个电路设计流程,并且加深对于电子工程理论的理解以及问题解决能力。这是一份适合自学或专业技能提升的理想资源。
  • 解析FPGA
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    本文章通过具体案例深入浅出地讲解了FPGA电源电路的设计流程与关键点,旨在帮助电子工程师掌握FPGA供电方案的选择和优化技巧。 我们选择的Cyclone IV系列FPGA器件整体功耗较低,因此为了获得更好的低纹波电源性能,如图2.10所示,我们使用了4颗LDO来产生FPGA所需的3.3V、2.5V、1.8V和1.2V这四档电压。
  • 基于Verilog的时钟
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    本项目旨在探讨并实现基于Verilog语言的数字时钟电路设计。通过此设计,能够深入了解时序逻辑电路的工作原理,并掌握其在FPGA开发板上的验证方法。 使用Verilog语言实现时钟功能,并在DE2开发板上进行应用。
  • Verilog浮点加法器
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    本项目专注于基于Verilog硬件描述语言的浮点加法器电路设计,旨在实现高效、精确的浮点数运算功能。通过详细分析IEEE 754标准和优化算法,力求在FPGA平台上达到最佳性能表现。 在数字系统设计领域,Verilog作为一种广泛使用的硬件描述语言(HDL),主要用于描绘数字电路的行为与结构特性。本项目的核心在于运用Verilog实现符合IEEE 754标准的浮点数加法器,这是计算机硬件、嵌入式设备及高性能计算等众多领域的关键任务之一。 IEEE 754是全球通用的标准规范,它定义了浮点数值的数据存储格式以及相应的算术运算规则。在单精度(32位)表示中,该标准将一个数字分为三部分:符号位(1比特)、指数字段(8比特)和尾数段落(23比特)。而在双精度模式下,则采用64个比特来提供更高的数值精确度及更大的指数范围。 设计Verilog浮点加法器时,需要先掌握其运算流程,包括对齐、阶码处理以及尾数计算等环节。具体步骤如下: 1. **符号位操作**:通过异或逻辑将两个浮点值的符号比特进行对比,确定最终结果的正负属性。 2. **指数校准**:考虑到指数部分代表的是偏移量,在执行加法前需先对齐两数的阶码。如果两者相等,则直接进入下一步;若不一致,则需要通过左移较小数值的尾部来实现对齐操作。 3. **小数点位运算**:完成校准后,将两个浮点值的小数部分进行加法处理,在Verilog中通常使用专门设计的加法器模块。值得注意的是,考虑到隐藏的一比特(即最高有效位),在计算过程中需要考虑该隐含项的影响。 4. **溢出管理**:执行小数相加后可能会出现超出范围的情况,此时需根据IEEE 754标准进行相应的处理措施。当结果超过最大允许值时,则必须对数值进行规格化调整,并相应更新指数部分的设定。 5. **阶码调节**:依据尾部运算的结果来决定是否需要重新计算和修正指数值。如果最终得到的小数为零,说明可能输出的是无穷大或特定异常状态;若非零且无溢出,则保持原有指数不变;反之,在发生溢出的情况下则需调整以避免错误的数值表示。 6. **结果校验**:检查加法过程中是否产生特殊的非数字(NaN)情况,并依照标准进行相应的处理和标志设置。 在实现阶段,Verilog代码需要全面考虑各种边界条件,如零、无穷大及异常值等特殊情形。完成设计后通常会借助硬件仿真工具(例如ModelSim或Vivado)来进行功能验证工作,以确保系统能够在所有输入条件下正确运行。 “add”模块可能指的是执行加法逻辑的Verilog组件,其内部包含了上述各步骤的具体实现细节。该模块一般接收两个浮点数作为输入,并输出一个结果数值及额外的状态信号(如溢出、下溢和NaN标志)。 在实际应用中,这样的模块可以集成到更复杂的处理器或协处理器单元内,以支持高效的浮点运算操作。掌握并能够编写这种类型的Verilog代码对于硬件设计工程师来说至关重要,因为浮点计算广泛应用于科学计算、图像处理及人工智能等领域。
  • Cadence子教程+
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    《Cadence电子教程+电路图设计实例百例》是一本全面介绍使用Cadence进行电路设计的专业书籍,通过丰富的实例帮助读者掌握电路图的设计方法和技巧。 Cadence高速电路板设计与仿真的总结以及Allegro的设计资料和Capture原理图规范等相关内容。
  • Altium Designer100.rar
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    本资源包含100个详细的Altium Designer电路板设计案例,涵盖各种应用场景和难度级别,旨在帮助电子工程师掌握PCB设计技巧与实践操作。 Altium Designer电路设计制版100例.rar包含了多种使用Altium Designer进行电路板设计的实际案例,适合学习和参考。文件内有详细的制作步骤与技巧分享,帮助电子工程师或爱好者提高电路设计能力。
  • Altium Designer 教程
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    本书为初学者提供详尽的Altium Designer电路设计指导与实践案例,帮助读者掌握原理图绘制、PCB布局布线等技能。 《Altium Designer 电路设计案例教程》是一本超清彩图版本的PDF电子书,大小为10.7M。该书籍提供了详细的教学内容和实用的设计案例,适合学习Altium Designer软件进行电路设计的专业人士和技术爱好者使用。