本书系统介绍了数字集成电路设计的基础理论与工程实践方法。全书共10章，涵盖数字集成电路设计基础、硬件描述语言应用、核心电路模块设计、总线接口开发、IP 核技术、Testbench 验证等核心内容，通过组合电路、时序电路、有限状态机等基础模块，以及硬件乘法器、DDS 信号发生器、RISC CPU、深度学习加速器等综合案例，串联从模块设计到系统实现的完整过程。

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《嵌入式电子系统设计》2015-2018 研究生36 学时/年 《微电子科学与工程专业设计》2020 至今本科生56学时/年 《专用集成电路设计与工艺》2018 至今研究生54 学时/年 《专用集成电路设计实践》2018 至今研究生18 学时/年 《专用集成电路设计方法》2021 至今研究生54学时/年 《微电子科学与工程专业导论》2020 至今本科生16 学时/年集成电路、微电子国防科技大学微电子科学与工程专业负责人，主讲微电子本科专业必修课程4门，研究生课程2门，承担省级、国家教改课题4项，发表教学论文10余篇。获首届全国高校电子信息类专业课程实验教学案例设计竞赛全国一等奖(最佳工程奖)。着力培养微电子人才创新实践能力，多次指导学生获得全国特/一等奖，个人多次被评为全国优秀指导教师。承担国家自然科学基金、国防重点项目多项，发表论文50余篇。

目录
第1章 数字集成电路设计概述 1
1.1 数字集成电路的概念 1
1.2 数字集成电路设计的特征 2
1.3 数字集成电路设计的流程 6
1.4 数字集成电路的FPGA原型验证 11
1.5 数字集成电路设计EDA软件 13
本章小结 23
思考与练习题 23
第2章 Verilog HDL基础 25
2.1 Verilog HDL概述 25
2.2 Verilog HDL基本结构 29
2.3 Verilog HDL语法 35
2.4 Verilog HDL语句 41
2.5 任务和函数 44
本章小结 46
思考与练习题 46
第3章 组合电路设计 48
3.1 基本门电路 48
3.2 多路复用器 51
3.3 加法器电路 57
3.4 编码译码电路 61
3.5 奇偶校验电路 69
3.6 组合逻辑电路中的竞争与冒险问题 71
本章小结 73
思考与练习题 73
第4章 时序电路设计 75
4.1 触发器与锁存器 75
4.2 计数器 86
4.3 分频器 90
4.4 按键电路 93
4.5 数码扫描显示的FPGA 驱动 101
4.6 时序逻辑电路中的竞争与冒险问题 104
本章小结 106
思考与练习题 107
第5章 有限状态机设计 108
5.1 有限状态机简介 108
5.2 Moore型有限状态机 109
5.3 Mealy型有限状态机 113
5.4 不同编码类型状态机 116
5.5 有限状态机的应用 118
本章小结 122
思考与练习题 122
第6章 总线控制电路设计 124
6.1 I2C接口 124
6.2 UART接口 156
6.3 SPI 164
6.4 AXI 178
本章小结 200
思考与练习题 200
第7章 IP核设计与应用 202
7.1 IP 核简介 202
7.2 Vivado标准IP核调用方法 203
7.3 用户自定义IP核设计方法 213
7.4 IP核的移植 220
本章小结 221
思考与练习题 221
第8章 Testbench设计与仿真 222
8.1 仿真和验证概述 223
8.2 测试程序设计基础 223
8.3 系统任务和系统函数 227
8.4 信号时间赋值语句 234
8.5 数字系统仿真 240
本章小结 245
思考与练习题 245
第9章 数字集成电路模块设计案例 247
9.1 8 位硬件乘法器设计 247
9.2 DDS 正弦信号发生器设计 250
9.3 ADC/DAC控制电路设计 253
9.4 简单卷积器设计 260
9.5 等精度频率计设计 265
9.6 FIFO设计 269
本章小结 273
思考与练习题 273
第10章 数字集成电路综合设计案例 274
10.1 RISC CPU设计 274
10.2 ARM Cortex-M3处理器设计 280
10.3 NVDLA设计 300
本章小结 305
思考与练习题 305
参考文献 306