從數(shù)字電路到CPU設(shè)計中，verilog都是關(guān)鍵路徑，小編整理了一些關(guān)于Verilog開源練習(xí)項目，涵蓋從基礎(chǔ)到進階的完整學(xué)習(xí)路徑，供大家參考

一、基礎(chǔ)數(shù)字電路項目（0-3個月）

1. Basic-Gates (GitHub)

• 項目地址：https://github.com/OLabs-Bhopal/Basic-Gates
• 核心練習(xí)：
• 門級建模：AND/OR/NOT/XOR基礎(chǔ)門電路
• 數(shù)據(jù)流建模：2:1 MUX、全加器
• 行為級建模：4位計數(shù)器
• 特色：附帶測試平臺(Testbench)模板

2. Simple-CPU (GitHub)

• 項目地址：https://github.com/abdullah-zaiter/Simple-CPU
• 核心功能：
• 8位RISC架構(gòu)
• 支持12條基礎(chǔ)指令
• 三級流水線實現(xiàn)
• 學(xué)習(xí)重點：狀態(tài)機設(shè)計、指令譯碼

3. FPGA-Pong (GitHub)

• 項目地址：https://github.com/WillGreen/fpgapong
• 實戰(zhàn)亮點：
• VGA顯示控制器開發(fā)
• 碰撞檢測邏輯
• 實時計分系統(tǒng)
• 推薦開發(fā)板：Basys3/Nexys4

二、中級系統(tǒng)設(shè)計項目（3-6個月）

4. RISC-V Core (GitHub)

• 項目地址：https://github.com/cliffordwolf/picorv32
• 核心架構(gòu)：
• RV32IM指令集支持
• 5級流水線
• 可配置Cache模塊
• 調(diào)試工具：配合GDB進行指令追蹤

5. DDR3-Controller (GitHub)

• 項目地址：https://github.com/enjoy-digital/litedram
• 關(guān)鍵技術(shù)：
• PHY層時序校準
• 命令調(diào)度算法
• 突發(fā)傳輸(Burst)控制
• 配套工具：LiteX框架

6. CNN-Accelerator (GitHub)

• 項目地址：https://github.com/dhm2013724/yolov2_xilinx_fpga
• 核心模塊：
• 卷積計算單元優(yōu)化
• 數(shù)據(jù)復(fù)用緩沖區(qū)
• Winograd算法實現(xiàn)
• 性能指標：28nm工藝下1.5TOPS/W

三、高級綜合項目（6個月+）

7. OpenTitan (GitHub)

• 項目地址：https://github.com/lowRISC/opentitan
• 企業(yè)級項目亮點：
• Root of Trust安全架構(gòu)
• AES-256加密模塊
• 物理不可克隆功能(PUF)
• 開發(fā)流程：Cocotb框架驗證

8. LiteETH (GitHub)

• 項目地址：https://github.com/enjoy-digital/liteeth
• 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧實現(xiàn)：
• 10/100M以太網(wǎng)MAC
• ARP/IPv4/UDP協(xié)議處理
• 硬件CRC校驗
• 實測性能：Artix7平臺達到94Mbps

四、開發(fā)環(huán)境配置指南

工具鏈組合方案：

1. 仿真工具：

• Icarus Verilog + GTKWave（輕量級）
• ModelSim/QuestaSim（企業(yè)級）

2. 綜合工具：

• Yosys（開源綜合）
• Vivado/Quartus（廠商工具鏈）

3. 驗證框架：

   // UVM測試平臺示例 class my_test extends uvm_test;  virtual task run_phase(uvm_phase phase);  my_sequence seq = my_sequence::type_id::create("seq");  seq.start(env.agent.sequencer);  endtask endclass 

五、學(xué)習(xí)路線建議

1. 基礎(chǔ)階段（1個月）：

• 完成《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》配套實驗
• 掌握Verilog-2005標準語法

2. 提升階段（3個月）：

• 開發(fā)UART/I2C外設(shè)控制器
• 實現(xiàn)Cache一致性協(xié)議

3. 實戰(zhàn)階段（持續(xù)）：

• 參與CHIPS聯(lián)盟項目
• 貢獻OpenTitan安全模塊

延伸資源：

• Verilog標準文檔：IEEE Std 1364-2005
• 在線驗證平臺：EDA Playground
• 社區(qū)支持：StackExchange Electronics板塊

通過系統(tǒng)化參與這些項目，開發(fā)者可以完成從門級電路到復(fù)雜SoC設(shè)計的完整能力躍遷，進行項目實踐，配合《CMOS VLSI Design》等經(jīng)典教材深化理論認知。