Videocorso Verilog e SystemVerilog per FPGA CGFA — Da zero a descrivere circuiti digitali, simularli gratis e portarli su una FPGA

Pubblicato il 30 Ottobre 2026 · Aggiornato il 30 Ottobre 2026 · Autore: CityGraph Napoli (Claudia D'Urso, titolare)

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Perché imparare Verilog (FPGA)

Con Verilog non si scrive un programma, si descrive un circuito: contatori, macchine a stati e logica che poi diventano hardware vero su una FPGA. Lo usano telecomunicazioni, spazio, automotive e ricerca, e la verifica dei chip con SystemVerilog è un mestiere molto richiesto. Il corso si fa tutto con simulatori gratuiti e finisce con un cronometro digitale da portare su scheda.

A chi è rivolto

Il corso è pensato per: studenti di elettronica e informatica, tecnici, appassionati di Arduino e makers che vogliono progettare circuiti digitali veri, senza comprare nulla per cominciare. Partenza: Da zero.

• Un computer Windows, Mac o Linux
• Nessuna esperienza di programmazione: servono solo le basi dei numeri binari (le spieghiamo)
• Facoltativo: una scheda FPGA economica, ma per tutto il corso basta il simulatore

Il programma: 10 lezioni in 3 livelli

Circa 16 ore di studio con gli esercizi, in lezioni da 25 a 40 minuti. Le prime 2 sono gratis.

Base: Descrivere porte logiche, bus e circuiti con memoria

• Cos'è una FPGA e il tuo primo modulo (25 min, gratis): Capire che Verilog descrive hardware e non un programma, installare il simulatore e simulare una porta AND.
• Segnali, bus e numeri (25 min, gratis): Usare wire e reg, i vettori a più bit, i numeri in binario ed esadecimale e gli operatori principali.
• Logica combinatoria: always, if e case (30 min): Descrivere circuiti combinatori come multiplexer e decoder con always @(*), if e case, evitando i latch involontari.
• Logica sequenziale: clock, flip-flop e contatori (35 min): Descrivere circuiti con memoria usando il clock, il reset e l'assegnamento non bloccante.

Intermedio: Testbench, macchine a stati e moduli riutilizzabili

• Testbench seri e forme d'onda (30 min): Scrivere testbench con cicli e monitor, e guardare i segnali nel tempo con GTKWave.
• Macchine a stati finiti (35 min): Progettare un controllore a stati, come un semaforo, con registro di stato, logica di transizione e uscite.
• Moduli parametrici e gerarchia (30 min): Riutilizzare i moduli con parametri, collegarli in un progetto gerarchico e generare strutture ripetute con generate.

Avanzato: SystemVerilog, verifica professionale e passaggio alla FPGA

• SystemVerilog: logic, always_ff e tipi enum (35 min): Passare a SystemVerilog con logic, always_ff, always_comb ed enum per un codice più chiaro e sicuro.
• Verifica: test automatici e Verilator (35 min): Costruire un testbench che si controlla da solo con task e numeri casuali, e usare Verilator per simulazioni veloci.
• Dal simulatore alla FPGA (40 min): Capire sintesi, vincoli, clock reale, sincronizzatori e antirimbalzo, e conoscere i flussi gratuiti e ufficiali per programmare una scheda.

Il progetto finale: Un cronometro digitale con macchina a stati

Progetti da zero un cronometro: un contatore di secondi con avvio, pausa e azzeramento comandati da due pulsanti. Lo descrivi in Verilog con una macchina a stati, lo provi con un testbench auto-controllante e, se hai una scheda, lo porti su FPGA con sincronizzatori e antirimbalzo.

1. Disegna su carta il diagramma a stati: FERMO, IN_CORSA, PAUSA, con le transizioni comandate dai pulsanti start e reset.
2. Scrivi il modulo divisore_clock che produce un impulso di un secondo partendo dal clock della scheda.
3. Scrivi il contatore dei secondi (0-59) e dei minuti, che avanza solo quando lo stato è IN_CORSA e arriva l'impulso del secondo.
4. Scrivi la macchina a stati con i tre blocchi: registro di stato, prossimo stato, uscite.
5. Scrivi un testbench che accelera il tempo (clock molto più veloce) e controlla da solo che dopo N impulsi il contatore valga N.
6. Simula con Icarus o Verilator e osserva le onde con GTKWave.
7. Facoltativo: aggiungi sincronizzatore e antirimbalzo ai pulsanti e porta il progetto su una scheda, rispettando la tensione dei pin.

Cosa ti serve

• Icarus Verilog: Simulatore gratuito e open source (steveicarus.github.io/iverilog). Su Windows c'è l'installatore pronto, su Linux si installa con il gestore pacchetti (pacchetto iverilog)
• GTKWave: Visualizzatore gratuito delle forme d'onda: mostra come cambiano i segnali nel tempo. Si installa insieme a Icarus su molti sistemi
• Verilator 5: Simulatore gratuito molto veloce, supporta gran parte di SystemVerilog e permette di creare test anche in C++. Si usa da terminale
• EDA Playground: Sito gratuito (edaplayground.com): scrivi Verilog nel browser e lo simuli subito, senza installare nulla. Serve una registrazione gratuita per salvare i lavori
• Yosys + nextpnr (facoltativo): Catena open source per sintetizzare e caricare il progetto su FPGA Lattice iCE40 ed ECP5. Per AMD e Intel esistono Vivado e Quartus, con versioni gratuite

A cosa ti serve dopo il corso

• Progettista FPGA e logica digitale (telecomunicazioni, spazio, difesa, automotive)
• Strumentazione scientifica e ricerca (acceleratori, rivelatori, radiotelescopi)
• Accelerazione di calcoli, video e intelligenza artificiale in hardware
• Verifica di chip (ASIC) con SystemVerilog: un mestiere molto richiesto
• Prototipazione di prodotti elettronici e retro-computing

Come si studia

• Video breve per ogni lezione, con i sottotitoli e il testo del video da leggere.
• Spiegazione scritta con esempi italiani (prezzi in euro, negozi, città) e codice da copiare con un tocco.
• Esercizio con la soluzione, appunti personali e quiz di tre domande per segnare la lezione come fatta.
• Esame finale di 15 domande (si supera con il 75%) e attestato stampabile con codice di controllo verificabile.
• App installabile su PC, tablet e telefono: niente account, i progressi restano sul dispositivo e si salvano con il backup.

Per privati, scuole e aziende

• Singolo corso: per chi vuole imparare un linguaggio, con tutte le lezioni, il progetto finale, l'esame e l'attestato.
• Tutti i corsi: l'accesso a tutto il catalogo CGFA Academy, per passare da un linguaggio all'altro quando vuoi.
• Aziende: formazione dei dipendenti su programmazione, dati, automazione e scrittura, con gli attestati nel registro.
• Scuole e centri di formazione: licenza per sede, per le classi e i laboratori, con la verifica dei codici degli attestati.
• White label: l'Academy con il nome, i colori e il dominio di chi la offre, per enti di formazione, agenzie e consulenti.

Le condizioni si concordano in base alle persone da formare: scrivici con Richiedi maggiori informazioni o su WhatsApp.

L'attestato è un attestato di frequenza con codice di controllo, non un titolo di studio né una certificazione pubblica. I programmi indicati nel corso sono gratuiti o già presenti nel computer, salvo dove è scritto diversamente.