前言

行业发展

芯片行业作为高科技设计和制造业，是人才、资本齐聚集的行业，既是科技信息行业的基础，也是大国博弈的必争之地。然而，芯片行业的发展无法一蹴而就，需要长期投入和积累，需要一代一代的人去努力。近年来，我国的芯片行业正在快速发展，需要更多的人才进入该行业，对于未来计划从事数字芯片设计与验证相关岗位的初学者来讲，希望本书可以起到一定的帮助作用。

本书内容

本书分为两篇共7章，数字电路及Verilog篇(第1~5章)，SystemVerilog篇(第6章和第7章)，两篇都包括了基础语法及对应的实例分析，并且上述内容根据实际工程项目的经验，做了内容的精简和重点、难点的分析和补充。

第1章介绍数字芯片设计的基础概念和常识，从而为学习后面的内容做铺垫。

第2章讲述数字逻辑电路基础，包括数制表示、门电路及分析、组合逻辑和时序逻辑电路。

第3章讲述Verilog硬件描述语言的基础语法并提供了实例代码以帮助读者理解。

第4章将第2章和第3章的内容串联在一起，讲述如何分析并使用Verilog硬件描述语言实现组合逻辑电路，并讲述如何基于Verilog硬件描述语言搭建测试平台，从而对组合逻辑电路设计做简单的功能验证。

第5章将第2章和第3章的内容串联在一起，讲述如何分析并使用Verilog硬件描述语言实现时序逻辑电路，然后讲述如何基于Verilog硬件描述语言搭建测试平台，从而对时序逻辑电路设计做简单的功能验证。

第6章讲述SystemVerilog这种兼顾硬件设计和验证的编程语言的基础语法并提供实例代码以帮助读者理解。

第7章以一个对初学者难度适中的运算器设计为例，讲述整个设计和验证的过程，从而将之前章节的内容都串联起来，对读者的学习效果进行巩固提升。

本书特色

（1） 不同于以往数字电路和Verilog的相关书籍，本书在提供基础语法的同时还提供了可以练习的案例和源代码，并且通过实例讲解，将设计和验证的概念串联在一起，使读者学习起来更加有针对性，更有效率。

（2） 本书侧重描述实际工程中的语法使用，而不只是简单地介绍基础的语法而脱离实际，因为事实上，有不少语法在实际工程中并不推荐去使用，因此在实际工程项目中几乎不会用到的内容本书将不进行讲解。

（3） 市面上相对缺乏对于SystemVerilog这种兼顾硬件设计和验证编程语言的图书，本书旨在引导广大读者更轻松、更容易且更贴近实际工程项目地学习相关语法知识，并教给读者如何去应用。

读者对象

（1） 相关专业的在校大学生。

（2） 相关领域的技术工程人员。

学习建议

（1） 本书内容由易到难，建议读者按照章节顺序进行学习，也可根据自身掌握情况适当跳过部分基础章节的内容进行学习。

（2）  本书语法基础及实例章节都提供了代码以供下载，建议读者下载后导入推荐的仿真环境中进行仿真运行，从而加深理解，提升学习效果。

（3） 本书作为数字电路设计和验证的入门书籍，较为详尽地讲述了常用于硬件设计的Verilog硬件描述语言，兼顾硬件设计和验证的SystemVerilog编程语言，并且提供了较为丰富的实例供读者练手，但依然难以穷尽所有细节。读者在阅读本书后，应根据在实际工作中的项目，参考相关语法标准，进一步学习Verilog、SystemVerilog及涉及的UVM验证方法学和脚本等内容。

资源下载提示

素材（源码）等资源： 扫描目录上方的二维码下载。

视频等资源： 扫描封底的文泉云盘防盗码，再扫描书中相应章节的二维码，可以在线学习。

本书所有的代码都在Synopsys VCS上经过了仿真验证（仿真运行的脚本在各个章节代码目录下，名称为run.do），并且提供了标注所在路径位置的代码供读者下载，未标注所在路径位置的代码都为说明性代码，相对比较简单，因此不提供下载。

仿真环境

建议使用Synopsys VCS I2014.03以上版本运行本书提供的实例代码。

致谢

写书时可爱的女儿才九个月，需要照顾和陪伴，而工作和写作占用了我大部分的时间，感谢家人，尤其是妻子的理解和支持。

本书一定还存在一些不足之处，恳请读者给予批评指正。

作者

2023年6月