ASIC and FPGA Verification pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Munden, Richard

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:2004-10

价格:$ 74.52

装帧:

isbn号码:9780125105811

丛书系列:

图书标签:

verification
ASIC
FPGA
Verification
VLSI
Digital Design
Hardware Testing
Functional Verification
Formal Verification
Simulation
Emulation
Design for Testability (DFT)

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具体描述

Richard Munden demonstrates how to create and use simulation models for verifying ASIC and FPGA designs and board-level designs that use off-the-shelf digital components. Based on the VHDL/VITAL standard, these models include timing constraints and propagation delays that are required for accurate verification of today's digital designs. "ASIC and FPGA Verification: A Guide to Component Modeling" expertly illustrates how ASICs and FPGAs can be verified in the larger context of a board or a system. It is a valuable resource for any designer who simulates multi-chip digital designs. This book provides numerous models and a clearly defined methodology for performing board-level simulation. It covers the details of modeling for verification of both logic and timing. This is the first book to collect and teach techniques for using VHDL to model 'off-the-shelf' or 'IP' digital components for use in FPGA and board-level design verification.

书籍简介：数字系统设计与验证方法学：从概念到实现书名：数字系统设计与验证方法学：从概念到实现内容梗概：本书深入探讨了现代数字系统设计与验证的完整流程，内容涵盖了从需求分析、高层次设计、硬件描述语言实现，到综合、布局布线，以及最终的系统级验证与测试的各个环节。本书旨在为读者提供一套系统化的方法论，使他们能够高效、可靠地设计出复杂的数字电路和系统。第一部分：数字系统设计基础与方法论本部分聚焦于数字系统设计的基本原理与前沿方法。首先，我们将回顾数字电路的基本理论，包括组合逻辑与时序逻辑的设计原则，以及同步电路设计的关键挑战，如时钟域交叉（CDC）和异步复位处理。随后，本书引入了现代电子设计自动化（EDA）流程的概述。我们详细阐述了“自顶向下”的设计哲学，强调在设计早期阶段进行架构选择和模块划分的重要性。在此基础上，我们深入探讨了性能、面积和功耗（PAP）的权衡分析，这是所有嵌入式系统和ASIC设计中必须面对的核心问题。设计方法的演进是本部分的重要内容。我们将介绍硬件设计描述语言（HDL）的设计规范和最佳实践，并重点讨论如何编写可综合、易于验证的代码。此外，形式化验证（Formal Verification）的基础理论将被介绍，包括模型检验（Model Checking）和等价性检查（Equivalence Checking）在设计流程中的应用，这些技术正逐步取代纯粹的仿真方法，成为确保设计正确性的有力工具。第二部分：高层次综合与抽象建模随着系统复杂度的增加，使用传统的寄存器传输级（RTL）描述已经难以满足快速迭代的需求。本部分将重点介绍高层次综合（High-Level Synthesis, HLS）技术。我们详细讲解了HLS的设计流程，包括如何使用C/C++等高级语言进行算法描述。书中会深入分析数据流分析、资源共享、循环展开和流水线化等HLS优化技术，以及如何通过指令集和约定来指导HLS工具生成高效的RTL代码。本书将提供丰富的实例，演示如何利用HLS来加速原型设计和实现对性能要求极高的计算单元，如数字信号处理模块或机器学习加速器。此外，本部分还涵盖了系统级建模。我们讨论了如何使用系统C（SystemC）或TLM（Transaction Level Modeling）来描述和验证系统行为，而无需关注底层的RTL细节。这种抽象层面的验证极大地提高了验证效率，确保了软件与硬件接口定义的正确性。第三部分：RTL实现与物理设计流程本部分将设计流程推进到具体的硬件实现层面。在RTL实现阶段，我们将讨论如何针对目标工艺库（Technology Library）优化RTL代码，以应对时序收敛的挑战。关键的时序分析技术，如静态时序分析（STA），将被详细解析，包括建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）的检查、时钟树综合（CTS）对时序的影响，以及如何处理跨时钟域的信号同步问题，如使用握手协议和FIFO缓冲器。进入物理设计流程，本书系统地介绍了综合（Synthesis）、布局（Placement）和布线（Routing）的各个步骤。我们不仅描述了这些工具的功能，更侧重于设计工程师如何控制和指导这些工具以达到预期的性能指标。例如，如何通过约束文件（SDC）精确控制时序目标，如何处理设计中的时钟倾斜（Skew）和偏差（Jitter）。对于需要高性能和低功耗的应用，本书会专门探讨低功耗设计技术，如时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）和多电压域设计。第四部分：系统级验证、可测性与调试验证是确保数字系统可靠性的关键所在。本部分将系统地介绍现代验证方法学。我们首先探讨验证环境的构建，重点介绍基于UVM（Universal Verification Methodology）的验证平台搭建。书中详细讲解了UVM的架构，包括环境、代理（Agent）、驱动（Driver）、监测器（Monitor）、记分板（Scoreboard）和断言（Assertion）的编写与集成。重点在于如何设计出可重用、可扩展且覆盖率驱动的验证平台。覆盖率驱动验证（Coverage-Driven Verification, CDV）是现代验证的核心。本书将详述功能覆盖率（Functional Coverage）、代码覆盖率（Code Coverage）以及如何利用这些指标来指导测试用例的生成和回归测试的执行。此外，可测性设计（Design For Testability, DFT）被视为系统可靠性的重要保障。本部分会详细介绍扫描链（Scan Chain）的插入、边界扫描（Boundary Scan）标准，以及内建自测试（Built-In Self-Test, BIST）技术的原理与实现，确保芯片在制造和封装后的可测试性。最后，我们讨论了调试技术。从RTL级的调试到系统级的调试，本书介绍了 JTAG/IJTAG 接口、逻辑分析仪的使用，以及如何有效地利用仿真器和硬件平台（如Emulation/FPGA Prototyping）进行深层次的系统故障排查。总结：《数字系统设计与验证方法学：从概念到实现》提供了一套全面的蓝图，覆盖了从算法构思到最终签核的整个数字IC/SoC开发生命周期。本书不仅教授工具的使用，更着重于培养读者系统性的工程思维和解决复杂问题的能力，是电子工程、计算机工程以及相关领域高级学生和专业工程师的理想参考书。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的写作风格简直是教科书级别的典范，它没有采用那种枯燥乏味的学术腔调，而是巧妙地融入了大量的实际案例和行业洞察，让冰冷的硬件描述语言仿佛拥有了生命力。我惊讶于作者对细节的把控，例如在讲解时序约束时，他不仅给出了标准的语法，还深入剖析了为什么某些约束组合会导致难以调试的毛病，这种前瞻性的指导价值是极其宝贵的。书中对仿真环境搭建的描述尤其到位，从最初的Testbench结构选择到最后的高级覆盖率分析，每一步骤都详述了背后的设计哲学。坦白说，市面上很多同类书籍要么过于理论化，要么过于碎片化，而这本却做到了既有坚实的理论基础，又不失工程实践的灵活性。我感觉自己不是在阅读一本技术书籍，而是在跟随一位大师进行一次深度的工作坊训练，收获远超预期。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书时，最先吸引我的是它对设计验证方法学的系统性梳理。作者显然在业界摸爬滚打了多年，他对现代SoC验证中遇到的核心痛点有着深刻的理解。书中对于UVM（通用验证方法学）的介绍，并非仅仅停留在API层面，而是深入探讨了Factory模式、Sequencer/Driver的交互机制，以及如何构建可重用、可扩展的验证平台。这种深入骨髓的讲解方式，使得原本看似高不可攀的验证概念变得触手可及。更令人称道的是，它还提及了新兴的基于形式化验证的补充手段，展现出对行业发展趋势的敏锐捕捉。对于那些希望从脚本级验证迈向全覆盖、高效率验证的工程师来说，这本书无疑是开启新世界大门的钥匙，它提供了一个清晰的蓝图，指导我们如何构建出真正健壮且面向未来的验证体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧实在是太棒了，拿到手就有一种爱不释卷的感觉。纸张的质感非常细腻，印刷的清晰度也无可挑剔，无论是文字还是插图，都展现出了极高的专业水准。我特别喜欢它在章节划分上的匠心独运，逻辑过渡自然流畅，让人在阅读时能够始终保持高度的专注力。尤其是那些复杂的理论推导部分，作者用非常直观的图示和清晰的步骤进行了解释，这对于一个初学者来说简直是福音。读完第一部分后，我对数字IC设计的整体流程有了脱胎换骨的认识，那种豁然开朗的感觉是其他很多教材无法给予的。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的老工程师在耳边循循善诱，每一个知识点都经过了深思熟虑，确保读者能够真正消化吸收，而不是走马观花地浏览过去。这本书的深度和广度都达到了一个令人惊叹的平衡点，推荐给所有在设计前沿摸索的工程师们。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容组织上展现出极高的成熟度，其结构安排仿佛精心编排的交响乐，层层递进，高潮迭起。从基础的概念铺陈，到中级的设计模式，再到最后对高级调试技巧和性能分析的深入探讨，整个阅读体验是连贯且充满层次感的。我特别留意了其中关于调试技巧的部分，它不像其他书籍那样只是罗列工具命令，而是侧重于分析问题发生的根源，并提供了一套系统性的故障排除流程。这种“授人以渔”的教学思路，极大地提高了读者的问题解决能力。每当遇到晦涩难懂的概念时，书中总能用一个非常精妙的比喻或一个恰到好处的图示来点亮思路，让人感觉阅读的障碍瞬间消失。这本书绝对是近年来技术图书中的一股清流，它不仅教授了“做什么”，更深刻地阐述了“为什么这样做”，是每一位追求卓越的电子工程师书架上不可或缺的珍藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的独特之处在于，它成功地在“理论深度”和“实际操作性”之间架起了一座坚实的桥梁。我发现它在介绍复杂算法时，总是能迅速地联系到实际的硬件实现约束，比如资源消耗、功耗优化等方面，而不是孤立地讨论数学模型。例如，书中对流水线设计中分支预测单元的阐述，不仅清晰地解释了其工作原理，还对比了不同预测策略在不同负载下的性能表现差异，这对于需要进行性能瓶颈分析的读者来说，简直是如获至宝。我尤其欣赏作者那种鼓励批判性思维的语调，他会引导读者去思考：“如果需求变了，现有方法如何调整？”而不是简单地给出标准答案。这种培养独立思考能力的设计，使得这本书的价值远远超越了一般的技术参考资料，它更像是一份伴随职业成长的长期导师。

评分☆☆☆☆☆