Verilog入门与进阶

1 从VHDL开始

我在刚开始进行FPGA开发时，使用的是VHDL语言，简单学习了一下语法就开始编码了，那时真是无知者无畏，因为之前有开发单片机的经历，就像写c语言一样来写VHDL，不太明白代码什么意思，就那么模仿着别人的代码进行开发，就这样也完成了几个小项目，现在如果看那时的代码真是惨不忍睹。虽然如此，这一时期还是有很多收获，学会编写测试平台，掌握了仿真的方法，这也是开发FPGA的基本功。单位组织参加过两个付费的FPGA培训，当时虽然听不太懂，但对FPGA有了更深入的认识，之后慢慢消化了培训资料，在FPGA时序分析、设计技巧方面有很大进步。下面进入正题，换了工作之后，要求切换语言从VHDL换成Verilog，下面把Verilog学习过程和大家分享一下，分为入门和进阶两部分。

2 Verilog入门

Verilog语法相比VHDL更简单，可综合的语法加起来用不了一页纸。虽然如此，要想真正掌握还是要下一番功夫。为了避免象学习VHDL一样，一直处于业余状态。我决心要系统学习Verilog，经过一番搜索，下选择了如下两本书。

《Verilog HDL入门（第3版）》这本书我觉很适合初学者，可以作为学习Verilog的第一本书，书中对Verilog语言进行了详细讲解，将Verilog设计分成数据流建模、行为级建模和结构建模。我当时一边看书一边做笔记，把书中的练习题也做了，感觉很有收获。

《Verilog数字系统设计教程》夏宇闻老师这本书大家应该比较熟悉了，这是我读的第二本Verilog书，同样推荐给大家。看完第一本后，再看这一本，读起来并不困难，既能巩固之前学到的知识，又有新的内容。尤其是关于阻塞与非阻塞的描述，一直指导着我之后的编码，相信读过这本书的朋友也是一样的情况。

学习完上面两本书，我感觉Verilog基本入门了，接下来就要靠大量的实践来提高了。

3 Verilog进阶

在入门的基础上如何进行提高呢，这时我想到了参加培训时一个老师推荐的书《数字设计原理与实践》，当时参加完培训我就买了这本书，翻了翻就扔一边了，看不进去。刚开始看《Altera FPGA/CPLD设计（基础）》、《Altera FPGA/CPLD设计（高级）》也是一样感觉，不知道在说什么。重新把这本书拿出来，仔细阅读有了跟之前完全不同的感受。当时老师推荐这个书时就说，如果你没有什么数字电路的基础，可以好好阅读这个书。学习FPGA，只会Verilog是不行的，要对数字电路有更深入的理解，就像我们常说的Verilog与其它软件语言的不同，每一句都对应着硬件电路。这本书目前出到了第五版，第五版相比第四版有了很多改变，去掉了VHDL语言的部分，全部使用Verilog。第五版目前只有英文版，第四版有中文版，推荐大家看第四版。

《Verilog HDL高级数字设计》最后推荐的也是最重量级的，如果只推荐一本书，那么我推荐这本。这本书教会我怎么使用状态机。我们工作中经常也遇到这样的情况，要实现某一功能，先用文字进行描述，接下来将文字变换成书中教的ASMD(算法状态机与数据通路)。ASMD将数字通路与控制器分离，同时将它们之间的联系呈现出来。完成ASMD图之后，代码也就出来了，我使用这种方法完成很多项目。

4 如何更进一步

看完上面的四本书之后，我也在寻找进一步提高编程能力的方法，渐渐的我发现，要继续提高，就要深入某个领域，比如图像方向、信号处理方向、高速接口或者AI推理，verilog或者说fpga仅仅是一个工具。这也是fpga工程师面临的一个困境，我相信很多fpga工程师到一定阶段都会遇到，如何破局呢？欢迎大家留言讨论。

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