“一生一芯”太理工作室一组寒假研学第二次学习路线
学习情况：经过上周理论学习为主，本周我们要重视实践部分了
学习目标：Verilog 实践练习和 LCTHW 数据结构实践
学习任务
数字设计
我们在这之前学习了 C 语言，makefile，markdown，或许有人还学了一部分 shell 脚本语言；但我们今天要开始学习一门全新与众不同的语言——RTL 硬件设计语言 Verilog
什么是 Verilog？
Verilog HDL（Hardware Description Language）是一种硬件描述语言，用于从算法级、门级到开关级的多种抽象设计层次的数字系统建模。 现实生活中多用于专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）和现场可编程门阵列（Field Programmabl Gate Array，FPGA）的实现。
TIP
看不懂定义？ 其实很简单
1.为什么与众不同？
因为这就是硬件编程，我们需要更多地关注于电子元件和电路的设计，实现硬件设备的控制及其与软件的交互。相比之下，软件编程更多地涉及编写代码来构建应用程序，这些程序被设计为运行在硬件上。因此我们编程时关注的点完全不一样
2.为什么有这样一门语言？
还记得当时的宣讲会吗？随着集成电路规模越来越大，电路越来越复杂，传统的画图或连线的设计方法已不再适用；此时就诞生了这样一门硬件编程语言，利用代码生成庞杂的电路
3.他能做什么？
a.设计者可以通过编程来实现加法器、计数器、寄存器等基础电路，同时也能够设计出 CPU、存储器等复杂系统。这个过程中，设计者不仅能够提高自己的逻辑思维能力，还能学会如何优化电路设计，使之高效运行。
b.也可以去编写仿真测试。验证自己设计的电路没有致命问题，如果开始生产才出现问题，那就浪费了极大的金钱成本。
c.支持 FPGA(Field-Programmable Gate Array)和ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)开发上。这两种技术都是现代电子设备中非常关键的部分，它们使得定制化的高性能电子系统设计成为可能。
d.多领域发展，包括但不限于嵌入式系统、人工智能、物联网等前沿技术领域。嵌入式系统中经常会用到 FPGA 来处理特定的高速或并行计算任务，而 Verilog 则是实现这一目的的关键工具。在人工智能领域，Verilog 可以用来设计高效的机器学习硬件加速器。物联网设备也常常需要低功耗且高性能的定制电路，Verilog 编程在这里同样发挥着重要作用。
你现在应该明白这一门语言的特殊性和重要性了 ^_^，如果还不明白的话，可以看一下下面这个视频：
30 分钟了解 verilog 特性：verilog 入门视频
内容
理论方面学习资料推荐：
Verilog HDL 数字设计与综合（群文件中有电子版）
本周学习章节：第七章行为级建模完成，（注意有关延迟的部分可以不看，比如 forever 循环，并行块，命名块等等）
学习行为级建模后，大家很有可能会认为行为级建模才是正确的，但要记住 verilog 的本质是硬件描述语言而不是硬件设计语言，因此你需要去了解行为级建模，数据流建模，结构化建模的区别，以及为什么我们不推荐使用行为级建模。
相关推荐学习资料：
html 文档学习：Verilog 实践部分文档学习（可以在这上面直接学习相关的语法——重实践）
推荐的自学课程：中科大的 Verilog OJ 平台(需要注册并登录)，推荐边看书边练手。实际部分掌握不错的可以跳过该课程
TIP
推荐学习方法：看书作为理论学习，Verilog 实践文档作为实践学习，然后就可以上手中科大的 verilog 实践 OJ 平台了，全部知识学完之后，就可以开始拔高部分的数字设计 HDLbits OJ 做题网站学习了。（这两个平台有一些题目是重复的，做过一遍可以跳过）
学习作业
- 随时记录自己的学习记录，一定要如实记录，我们会不定期查看各位的学习情况。
- Learn C The Hard Way 中第 1-16 节完成，最后将章节练习任务放在命名为“C”的文件夹中。
TIP
这部分已经完成的同学可以选择拔高作业。
- Verilog 实践：Verilog 在线学习网站——veilog 学习实践，全英文（在这里推荐一个浏览器插件：沉浸式翻译，如果看不懂的话，就用这个插件配合学习吧！），完成到 2.4produres 结束，上传截图即可
TIP
进度快的同学继续向后做即可，做腻了可以选择拔高或选做的其他部分内容
最后将以上内容放入一个文件夹里，文件夹命名为 你的姓名-专业班级，然后压缩为一个压缩文件即可。
请严格按照上述要求发送到邮箱：
我相信这个寒假不少同学会充分利用这个黄金时间学习技术，那么以上的学习内容肯定是不够你学的，因此我准备了这个部分内容。
选做
计算机组成原理
地位
考研 408 数据结构 操作系统 计算机组成原理 计算机网络，计算机知识硬件部分精华科目，理工科学生必修课之一，无论考研还是工作都占据极其重要的地位，同时更是我们后续实践的基础科目。
TIP
为什么有这么重要的地位呢？
那就要知道计组具体学的内容了，以下是计组完整学习的思维导图，大家自取了解： 链接：https://pan.baidu.com/s/1YDMg_OsAa2Kn5wpj7k99JA?pwd=9999 提取码：9999
看完之后，你应该就明白为何如此重要了——这不就是我们设计芯片的基础蓝图吗？ 第六七章的 IO 和总线部分难度大，内容多，大家在后续才会接触，因此我们寒假只需要学习完第五章处理器即可。
内容
以下视频的 CH3-CH4 两章内容学习，记得随手 typora 记录笔记和继续自己的学习记录哦！
https://www.bilibili.com/video/BV1Ba4y1V7GD/?vd_source=4ec31615294fd2510d5fd40f0183648f
计组部分学习会大量涉及你学过的数电知识，如果当时没有好好学，那就要比较吃力了。
TIP
注意！该课程是使用教材为 MIPS 指令集版本，我们之后设计芯片，使用的是 RISCV 指令集版本，但是考虑到该课程体系完善，效果好，指令集思想是相通的，因此我们仍然选择了该视频课程，配套书籍为黑皮书：计算计组成与设计：硬件软件接口，图示如下（群内有电子版资料），想搭配书籍的同学可以参考——不推荐纯看书，黑皮书阅读难度大，知识点深而且广，很难理清知识点。
因此，也可以选择你觉得好的计组课程或者硬啃黑皮书，学到知识就好！
TIP
学完计组我能干什么？
1.为之后的数字设计，硬件设计，芯片设计等等相关方面打基础，缺少计组知识你将寸步难行
2.对考研有很大的帮助
3.硬件相关学校课程的修读难度会很低
任务
交回相关 markdown 笔记（我们推荐大家进行总结归纳和心得记录，这真的很有帮助），以此说明你完成了此部分的学习。
拔高
数字设计
数字设计重要性不言而喻，因此拔高部分你可以选择继续学习数字设计，学的越多越好，书籍内容一直学到行为级建模结束，过程中进行实践，学习；Verilog 在线学习网站中一二三四章都非常推荐学习，所以加油吧！
TIP
那我计组部分的实践内容嘞？
计组的学习内容就决定，它学到的很多是思想，是整体的架构，这就意味计组实践内容需要你技术栈更全更深，因此计组实践内容还要向后放，简单部分实践在之后会有一部分，处理器设计方面内容则需要寒假开学之后，视个人进度逐步进行实践。
Learn C the hard way
LCTHW：https://wizardforcel.gitbooks.io/lcthw/content/preface.html 其中的 26、37-41、43、45-47 不需要学习，性价比比较低，不推荐学习，其他内容我们都很推荐学习，想要技术很强的话，都可以试着去学习，并在其中锻炼自己 gdb 等 debug 工具使用和相关能力思维。
其中有关“一生一芯”的必须完成部分如下：
一生一芯课程 PA
PA 是我们后续学习中非常重要的一部分内容，目前我们已经把 PA0 相关的基础知识进行了补全，大家可以去尝试 PA0 的相关内容学习，不过想开 PA1 还需要一些时间，PA1 的内容需要数据结构，Lchtw 都学到不错的地步并具备一定的编程思想，然后就需要你的时间和精力花费了。
TIP
说这么多，其实就是告诉大家 PA1 部分的学习内容难度很高，可能会花费不少时间，同时这也是后续预学习答辩的重要内容之一，所以如果你想挑战自己的能力极限，那现在去做 PA1 也是可以的，加油！
以上就是拔高作业的全部内容，说实话如果你能在这个寒假把以上内容全做完，意味着——》寒假结束后一个月内即可参加预学习答辩并顺利通过，正式进入“一生一芯”项目，后续继续保持学习，那么你的技术将比我更强！暑假你完全可以凭借自己的实力进入线下基地。但是也请大家劳逸结合，考虑自己的能力和精力，合理学习，不要为了求快，去燃烧自己的热情与生命，这样是非常得不偿失的，
TIP
难度这么高几乎无法完成，那拔高作业布置这么多是为什么？
- 想让大家明白自己要学的内容还有很多。
- 让大家可以自由选择拔高的学习内容，以上三项，皆可自由选择学习，不存在非常强烈的关联先后关系。
- 并没有要求大家拔高作业全部完成，而是根据自己情况，可以完成多少就完成多少。