آموزش Verilog HDL: VLSI Hardware Design Comprehensive Masterclass

سرفصل ها و درس ها

معرفی Introduction

• معرفی Introduction

• پوشش دوره Course coverage

• بررسی مفاهیم VLSI Review of VLSI concepts

• اصول اولیه CMOS سریع (به درخواست اضافه شده است) Quick CMOS basics (added as per request)

• VLSI چیست؟ What is VLSI?

• بررسی شرایط Review of terms

• حداقل اندازه ویژگی Minimum feature size

• چرا ادغام؟ Why Integration?

• مناطق وسیع در VLSI Broad areas in VLSI

• سبک های طراحی VLSI - سفارشی کامل VLSI Design Styles - Full Custom

• سبک های طراحی VLSI - نیمه سفارشی VLSI Design Styles - Semi Custom

• سبک های طراحی VLSI - FPGA VLSI Design Styles - FPGA

• سبک های طراحی VLSI - آرایه دروازه VLSI Design Styles - Gate Array

• سبک های طراحی VLSI - مقایسه VLSI Design Styles - Comparison

• سفارشی کامل در مقابل نیمه سفارشی Full custom vs Semi custom

• ASIC در مقابل FPGA ASIC vs FPGA

• جریان طراحی ASIC - قسمت 1 ASIC Design Flow - Part 1

• جریان طراحی ASIC - قسمت 2 ASIC Design Flow - Part 2

• جریان طراحی ASIC - مشخصات طراحی ASIC Design Flow - Design Specs

• جریان طراحی ASIC - معماری ASIC Design Flow - Architecturing

• جریان طراحی ASIC - کدگذاری RTL ASIC Design Flow - RTL coding

• جریان طراحی ASIC - تأیید ASIC Design Flow - Verification

• جریان طراحی ASIC - سنتز ASIC Design Flow - Synthesis

• جریان طراحی ASIC - طراحی برای آزمایش پذیری ASIC Design Flow - Design for Testability

• جریان طراحی ASIC - تجزیه و تحلیل زمان ASIC Design Flow - Timing Analysis

• جریان طراحی ASIC - برنامه ریزی کف، قرار دادن و مسیریابی ASIC Design Flow - Floorplanning, Placement & Routing

• جریان طراحی ASIC - تأیید رسمی ASIC Design Flow - Formal Verification

• جریان طراحی ASIC - برآورد توان ASIC Design Flow - Power Estimation

• جریان طراحی ASIC - ساخت ASIC Design Flow - Fabrication

• جریان طراحی ASIC - بسته بندی ASIC Design Flow - Packaging

مبانی Verilog Verilog Basics

• سبک های طراحی Verilog Verilog Design Styles

• اولین طراحی سبک جریان داده من My First Dataflow Style Design

• اولین طراحی به سبک رفتاری من My First Behavioral Style Design

• اولین طراحی من به سبک ساختاری My First Structural Style Design

• جمع کننده کامل 1 بیتی (Sturctural-1) 1-bit Full Adder (Sturctural-1)

• جمع کننده کامل 1 بیتی (Sturctural-2) 1-bit Full Adder (Sturctural-2)

• جمع کننده کامل 1 بیتی (Sturctural-3) 1-bit Full Adder (Sturctural-3)

• جمع کننده کامل 1 بیتی (جریان داده) 1-bit Full Adder (Dataflow)

• جمع کننده کامل 1 بیتی (رفتاری) 1-bit Full Adder (Behavioral)

• اولین نیمکت تست من My first Test Bench

طراحی منطق ترکیبی Designing Combinational Logic

• 4 منطق ارزشی 4 Valued Logic

• انواع داده ها Data Types

• نمایندگی شماره Number Representation

• بیت و اتوبوس Bit and Bus

• قراردادهای نامگذاری Naming Conventions

• اپراتورها - Bitwise Operators - Bitwise

• اپراتورها - حساب Operators - Arithmetic

• اپراتورها - منطقی Operators - Logical

• اپراتورها - رابطه ای Operators - Relational

• اپراتورها - کاهش Operators - Reduction

• اپراتورها - Shift Operators - Shift

• اپراتورها - الحاق Operators - Concatenation

• اپراتورها - تکرار Operators - Repetition

• اپراتورها - مشروط Operators - Conditional

• جدول وضوح خروجی Output Resolution Table

• جمع کننده کامل 4 بیتی (ساختاری) 4-bit Full Adder (Structural)

• جمع کننده کامل 4 بیتی (جریان داده) 4-bit Full Adder (Dataflow)

• جمع کننده کامل 4 بیتی (رفتاری) 4-bit Full Adder (Behavioral)

• میز تست کامل جمع کننده 4 بیتی 4-bit Full Adder Test Bench

• مولتی پلکسر 2:1 (جریان داده) 2:1 Multiplexer (Dataflow)

• مولتی پلکسر 2:1 (رفتاری) 2:1 Multiplexer (Behavioral)

• مولتی پلکسر 4:1 (Dataflow1) 4:1 Multiplexer (Dataflow1)

• مولتی پلکسر 4:1 (Dataflow2) 4:1 Multiplexer (Dataflow2)

• مولتی پلکسر 4:1 (Dataflow3) 4:1 Multiplexer (Dataflow3)

• مولتی پلکسر 4:1 (رفتاری) 4:1 Multiplexer (Behavioral)

• رسیور 2 X 4 (جریان داده) 2 X 4 Decoder (Dataflow)

• رسیور 2 X 4 (رفتاری) 2 X 4 Decoder (Behavioral)

• رسیور 3 X 8 (جریان داده) 3 X 8 Decoder (Dataflow)

• رمزگذار 4 X 2 (جریان داده) 4 X 2 Encoder (Dataflow)

• رمزگذار 4 X 2 (رفتاری) 4 X 2 Encoder (Behavioral)

• رمزگذار اولویت 4 X 2 (رفتاری) 4 X 2 Priority Encoder (Behavioral)

• رمزگذار اولویت 4 X 2 (جریان داده) 4 X 2 Priority Encoder (Dataflow)

• مقایسه کننده 4 بیتی (جریان داده 1) 4-bit Comparator (Dataflow 1)

• مقایسه کننده 4 بیتی (جریان داده 2) 4-bit Comparator (Dataflow 2)

• مقایسه کننده 4 بیتی (رفتاری) 4-bit Comparator (Behavioral)

• شیفتر بشکه ای 8 بیتی (ترکیبی چپ و راست) 8-bit Barrel Shifter (Combinational Left & Right)

• طراحی واحد حساب و منطق (ALU) Designing Arithmetic & Logic Unit (ALU)

طراحی منطق ترتیبی Designing Sequential Logic

• ساعت، D-Latch و D-Flip Flop Clock, D-Latch and a D-Flip Flop

• D-Flip Flop در مقابل D-Latch D-Flip Flop vs D-Latch

• D-Latch (جریان داده) D-Latch (Dataflow)

• D-Latch (رفتاری) D-Latch (Behavioral)

• D-Latch با تنظیم مجدد ناهمزمان (رفتاری) D-Latch with Asynchronous Reset (Behavioral)

• D-Flip Flop (پایه) D-Flip Flop (Basic)

• D-Flip Flop فعال شده با لبه مثبت با بازنشانی فعال ناهمزمان بالا Postitive Edge Triggered D-Flip Flop with Asynchronous Active High Reset

• D-Flip Flop با لبه منفی با بازنشانی فعال ناهمزمان بالا Negative Edge Triggered D-Flip Flop with Asynchronous Active High Reset

• D-Flip Flop فعال شده با لبه مثبت با بازنشانی پایین فعال ناهمزمان Postitive Edge Triggered D-Flip Flop with Asynchronous Active Low Reset

• D-Flip Flop با لبه مثبت با ست بالا فعال ناهمزمان Postitive Edge Triggered D-Flip Flop with Asynchronous Active High Set

• D-Flip Flop همزمان با تنظیم مجدد فعال بالا Synchronous D-Flip Flop with Active High Reset

• D-Flip Flop همزمان با تنظیم مجدد فعال پایین Synchronous D-Flip Flop with Active Low Reset

• D-Flip Flop همزمان با تنظیم مجدد و تنظیم مجدد Synchronous D-Flip Flop with Reset and Set

• طراحی تنظیم مجدد همزمان و ناهمزمان Synchronous and Asynchronous Reset Design

• مجموعه ثبت دوقلو 8 بیتی 8-bit Twin Register Set

• طراحی شیفت رجیستر 5 بیتی از چپ به راست Designing a 5-bit Left to Right Shift Register

• طراحی یک شیفت رجیستر جهانی 5 بیتی Designing a 5-bit Universal Shift Register

• طراحی یک شمارنده اولیه Designing a basic counter

• نوشتن نیمکت تست برای پیشخوان Writing a Test Bench for a Counter

• طراحی یک شمارنده بالا با آپشن بار Designing an Up Counter with Load Option

• طراحی یک شمارنده بالا یا پایین Designing an Up or Down Counter

• طراحی یک شمارنده مدول Designing a Modulus Counter

• طراحی Range Up Counter Designing a Range Up Counter

• طراحی یک شمارنده دامنه بالا یا پایین با گزینه بار Designing a Range Up or Down Counter with Load Option

• طراحی تقسیم کننده فرکانس ساعت (تقسیم بر 2) Designing a Clock Frequency Divider (Divide by 2)

• طراحی تقسیم کننده فرکانس ساعت (تقسیم بر 4) Designing a Clock Frequency Divider (Divide by 4)

• طراحی یک تقسیم کننده فرکانس ساعت (تقسیم بر 3) Designing a Clock Frequency Divider (Divide by 3)

• طراحی یک ساعت منفرد در اولین خروجی (FIFO) Designing a Single Clock First In First Out (FIFO)

• طراحی یک ساعت دوگانه در اولین خروجی (FIFO) Designing a Dual Clock First In First Out (FIFO)

طراحی خاطرات Designing Memories

• گزینه ها و تعاریف آرایه حافظه Memory Array Options and Definitions

• رم تک پورت - v1 Single Port Ram - v1

• رم تک پورت - نسخه 2 Single Port Ram - v2

• رم تک پورت - نسخه 3 Single Port Ram - v3

• رم تک پورت - نسخه 4 Single Port Ram - v4

• رم دو پورت - نسخه 1 Dual Port Ram - v1

• دو پورت رم - نسخه 2 Dual Port Ram - v2

• True Dual Port Ram - v1 True Dual Port Ram - v1

• True Dual Port Ram - v2 True Dual Port Ram - v2

طراحی ماشین های حالت محدود Designing Finite State Machines

• میلی در مقابل ماشین مور Mealy vs Moore Machine

• Mealy - 101 آشکارساز توالی غیر همپوشانی Mealy - 101 Non-Overlapping Sequence Detector

• Mealy - 011 Non-Overlapping Sequence Detector Mealy - 011 Non-Overlapping Sequence Detector

• Mealy - 000 آشکارساز توالی غیر همپوشانی Mealy - 000 Non-Overlapping Sequence Detector

• Mealy - 0101 Non-Overlapping Sequence Detector Mealy - 0101 Non-Overlapping Sequence Detector

• Mealy - 11011 Non-Overlapping Sequence Detector Mealy - 11011 Non-Overlapping Sequence Detector

• Mealy - 101 آشکارساز توالی همپوشانی Mealy - 101 Overlapping Sequence Detector

• Mealy - 011 ردیاب توالی همپوشانی Mealy - 011 Overlapping Sequence Detector

• Mealy - 000 آشکارساز توالی همپوشانی Mealy - 000 Overlapping Sequence Detector

• Mealy - 0101 ردیاب توالی همپوشانی Mealy - 0101 Overlapping Sequence Detector

• Mealy - 11011 ردیاب توالی همپوشانی Mealy - 11011 Overlapping Sequence Detector

• طراحی ماشین Mealy - Sequence Detector Designing a Mealy Machine - Sequence Detector

• مور - 101 آشکارساز توالی غیر همپوشانی Moore - 101 Non-Overlapping Sequence Detector

• Moore - 010 Non-Overlapping Sequence Detector Moore - 010 Non-Overlapping Sequence Detector

• Moore - 0101 Non-Overlapping Sequence Detector Moore - 0101 Non-Overlapping Sequence Detector

• مور - 101 آشکارساز توالی همپوشانی Moore - 101 Overlapping Sequence Detector

• Moore - 010 ردیاب توالی همپوشانی Moore - 010 Overlapping Sequence Detector

• Moore - 0101 ردیاب توالی همپوشانی Moore - 0101 Overlapping Sequence Detector

• طراحی ماشین مور - ردیاب توالی Designing a Moore Machine - Sequence Detector

• طراحی ماشینی برای انتخاب یک سری توپ رنگی و ماشین فروش Designing a Machine to Pick a Series of Coloured Balls and a Vending Machine