硬件描述语言(HDL)如Verilog,通过层次化设计,将电路逻辑抽象表达,借助EDA工具转化为网表,适用于ASIC和FPGA实现。Verilog与VHDL是常用的HDL工具,它们在电路开发中具有高度可重用性,通过软核、硬核和固核的区分来满足不同层次的电路需求。软核是5000门以上、可综合的Verilog模型,具有高可维护性和灵活性;硬核和固核则是针对特定平台的电路结构,性能稳定但不易修改。IP核是知识产权的集成电路芯核,可在不同工艺中移植。在SoC芯片设计中,通过购买和组合不同功能的IP核,实现定制化设计。组合逻辑和时序逻辑是电路设计的关键。组合逻辑仅依赖当前输入,不受电路历史状态影响,其Verilog描述方式包括always@(电平敏感信号)和assign连续赋值。时序逻辑则受过去状态影响,通过always@(边沿敏感信号)处理时钟跳变。Verilog HDL语法借鉴C语言,包括数据类型、运算符和模块设计等。数据类型区分连线型和寄存器型,如reg与wire。运算符和模块设计是设计基础,模块如电路功能模块,是设计层次结构的关键。数据流建模用连续赋值描述组合逻辑,而行为级建模如initial和always过程语句用于时序逻辑。行为级还包括条件分支、循环语句,以及结构化建模如模块级、门级和开关级的使用方法。