Bài giảng Thiết kế vi mạch số với HDL: Chương 2 - Lê Lý Quyên Quyên

Trong bối cảnh công nghệ điện tử phát triển vượt bậc, vi mạch số đóng vai trò nền tảng, thúc đẩy sự ra đời của các thiết bị thông minh và hệ thống phức tạp. Việc thiết kế vi mạch hiệu quả là một thách thức then chốt, đòi hỏi sự thành thạo các công cụ và phương pháp hiện đại. Ngôn ngữ mô tả phần cứng (HDL), đặc biệt là Verilog HDL, đã trở thành một chuẩn mực không thể thiếu trong quy trình này. Tài liệu này nhằm giới thiệu tổng quan về thiết kế vi mạch số sử dụng HDL, từ các khái niệm cơ bản đến quy trình thực hiện, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nắm vững các kỹ thuật này để phát triển các giải pháp phần cứng tiên tiến.

Sinh viên, kỹ sư, và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực điện tử, điện tử viễn thông, kỹ thuật máy tính, và thiết kế vi mạch.

Tài liệu “Thiết kế vi mạch số với HDL” cung cấp một cái nhìn toàn diện về lĩnh vực thiết kế phần cứng điện tử hiện đại. Bắt đầu với việc giới thiệu định nghĩa và vai trò của vi mạch (Integrated Circuit - IC) trong công nghệ, tài liệu làm rõ cấu trúc và nguyên lý hoạt động của các linh kiện bán dẫn này, vốn được chế tạo bằng công nghệ silicon ở kích thước micromet. Nó phân loại vi mạch dựa trên mật độ tích hợp transistor (SSI, MSI, LSI, VLSI, ULSI, GSI), minh họa bằng các ví dụ cụ thể như chip Intel 4004 hay các dòng Dual-core. Trọng tâm của tài liệu là giới thiệu quy trình thiết kế vi mạch số, từ khái niệm đến ứng dụng thực tế. Ngôn ngữ mô tả phần cứng (Hardware Description Language - HDL), đặc biệt là Verilog HDL, được giới thiệu như một công cụ thiết yếu để mô tả và mô phỏng các hệ thống số phức tạp. Tài liệu bao gồm các bước thiết kế mạch tổ hợp và mạch tuần tự sử dụng Verilog, cũng như quy trình thử nghiệm và xác minh. Kiến thức này có giá trị ứng dụng cao trong việc phát triển các hệ thống trên chip (SoC), vi điều khiển và các thiết bị điện tử tùy chỉnh (ASIC, FPGA), góp phần nâng cao hiệu suất và khả năng tích hợp của phần cứng.