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第一章　数字系统自动设计基础1

1.1　计算机自动设计和层次式描述1

1.2　高级综合的基本问题4

1.3　综合目标的体系结构模型9

1.3.1　设计风格（styles）与目标的体系结构9

1.3.2　组合逻辑模型10

1.3.3　有限状态机模型12

1.3.4　带有数据通道的有限状态机模型13

1.3.5　系统的体系结构模型13

1.3.6　综合中的工程问题15

1.4　高级综合的全过程17

1.5　行为级综合及混合级模拟系统Talent19

复习思考题20

2.2　设计实体22

2.1　VHDL语言的意义22

第二章　VHDL语言导论22

2.3　VHDL语言的数据结构23

2.3.1　VHDL语言标识符24

2.3.2　VHDL语言基本数据类型24

2.3.3　VHDL语言复合数据类型26

2.3.4　VHDL语言存取类型及文件类型27

2.3.5　VHDL语言子类型27

2.3.6　VHDL语言预定义类型28

2.3.7　VHDL语言对象28

2.3.8　VHDL语言属性30

2.3.9　VHDL语言操作符和表达式31

2.4　实体说明33

2.5　结构体35

2.6　并发语句35

2.6.1　元件例示语句35

2.6.2　块语句37

2.6.3　并发信号赋值语句38

2.6.4　进程语句39

2.6.5　生成语句40

2.6.6　并发断言的语句41

2.6.7　并发过程调用语句41

2.7　顺序语句42

2.7.1　wait语句42

2.7.2　变量赋值语句42

2.7.3　顺序信号赋值语句43

2.7.4　if语句43

2.7.5　case语句44

2.7.6　loop语句45

2.7.7　next、exit语句46

2.7.8　顺序断言语句46

2.8　VHDL语言的信号赋值延迟47

2.8.1　信号赋值的延迟性47

2.7.9　过程调用语句47

2.7.10　return、null、report语句47

2.8.2　传输延迟和惯性延迟48

2.8.3　delta延迟49

2.9　VHDL语言的属性51

2.9.1　VHDL语言的重要预定义属性51

2.9.2　自定义属性及应用52

2.10　VHDL语言的子程序53

2.10.1　过程子程序54

2.10.2　函数子程序55

2.10.3　子程序重载56

2.11　分辨函数与分辨信号57

2.12　类属58

2.13.1　VHDL语言的包59

2.13　VHDL语言的包和库59

2.13.2　VHDL语言的库64

2.14　元件与设计实体的组装65

2.15　VHDL语言设计描述方法66

2.15.1　VHDL语言设计描述的一般方法66

2.15.2　测试台描述的一般方法70

复习思考题72

第三章　VHDL语言编译方法76

3.1　引言76

3.2　VHDL编译器的实现原理76

3.2.1　词法分析器的设计与实现76

3.2.2　语法分析模块的设计与实现78

3.3　VHDL特有语法现象编译原理78

3.3.1　语法产生式冲突的解决方案78

3.3.2　重载分辨的解决方案79

3.3.3　库的管理81

3.3.4　静态层次的确立83

3.4　VHDL编译器实例——Talent中的编译子系统84

3.4.1　软件内部结构与功能84

3.4.2　系统流程85

3.4.3　类的派生关系85

3.4.4　符号表管理模块的设计与实现86

3.4.5　主要数据结构之间的关系88

3.4.6　与主界面编译信息的交互89

3.5　一个VHDL语言源描述的编译示例91

3.6　编译结果的中间表示CDFG/DFG93

复习思考题96

4.1.1　电路级模拟97

4.1.2　逻辑级模拟97

第四章　模拟技术97

4.1　不同抽象层次模拟的目的及意义97

4.1.3　寄存器传输级模拟98

4.1.4　系统级模拟与系统性能评估98

4.2　模拟模型与模拟算法99

4.2.1　VHDL模拟模型的建立99

4.2.2　逻辑模拟算法102

4.3　VHDL语言的模拟特性104

4.3.1　VHDL中硬件相关结构104

4.3.2　并发性分析105

4.3.3　混合级描述及混合级模拟分析106

4.4　硬件描述语言VHDL的模拟模型106

4.5　模拟器的数据结构108

4.5.2　事件表109

4.5.3　驱动源结构109

4.5.1　事务（事件）109

4.5.4　信号结构110

4.5.5　进程结构110

4.5.6　语句的结构110

4.5.7　当前活动信号表111

4.5.8　当前活动进程表111

4.5.9　挂起进程队列111

4.6　模拟器的组成及实现111

4.7　Talent模拟器的调试与波形观察115

4.8　模拟新技术118

4.8.1　事件驱动算法的改进118

4.8.2　基于时钟周期的算法120

4.8.3　编译型模拟实现技术121

4.9　模拟举例123

复习思考题124

5.1　自动逻辑综合的内容及方法125

第五章　自动逻辑综合125

5.1.1　工艺和设计风格126

5.1.2　优化准则126

5.1.3　综合策略126

5.1.4　与高级综合的接口及库映射126

5.2　表示逻辑函数的多维体列阵127

5.2.1　逻辑函数的定义127

5.2.2　多维体概念的建立129

5.2.3　多维体的图形表示130

5.2.4　函数的初始覆盖132

5.3　多维体复形及质蕴涵项132

5.3.1　多维体复形的定义132

5.3.2　函数的质蕴涵项134

5.4　多维体之间的蕴涵关系134

5.4.1　蕴涵算符？及函数阵列的吸收134

5.4.2　多维体蕴涵的0维体136

5.4.3　由0维体构成多维体137

5.5　多维体的并集和交集139

5.5.1　并集运算139

5.5.2　交集运算140

5.6　多维体的相容运算142

5.7　多维体的锐积运算143

5.7.1　锐积运算的定义144

5.7.2　多维体集合的锐积运算145

5.8　两级逻辑网络综合的某些问题147

5.8.1　函数复形的覆盖及最小覆盖147

5.8.2　两级逻辑网络的造价函数148

5.8.3　质蕴涵项与最小造价覆盖、无冗余覆盖149

5.8.4　两级逻辑网络的实现方式149

5.9.2　改进的Quine-McCluskey方法152

5.9　质蕴涵项的计算152

5.9.1　Quine-McCluskey方法152

5.10　求解覆盖问题的精选法155

5.10.1　选取极值项156

5.10.2　按权优选157

5.10.3　分支与回溯的实现159

5.11　寻求接近最小覆盖的参数选择法161

5.11.1　基本参数的定义162

5.11.2　参数选择法163

5.11.3　化简多输出函数的参数选择法167

5.11.4　算法评价173

复习思考题173

第六章　时序逻辑自动综合176

6.1　时序逻辑综合的基本概念176

6.2　实现有限状态机自动综合的几个问题177

6.3　控制流综合178

复习思考题188

第七章　操作调度189

7.1　数据流综合的调度与分配189

7.2　调度问题的定义和优化目标189

7.3　时间约束下的调度算法193

7.4　强制定向的启发式调度方法197

7.5　迭代求精法201

7.6　造价约束下的调度问题203

7.7　表调度方法204

7.8　静态表调度方法207

7.9　操作调度条件的扩充208

7.9.1　可变延迟的功能单元208

7.9.2　多功能单元209

7.9.4　循环结构210

7.9.3　行为描述中的条件结构210

复习思考题213

第八章　硬件资源分配215

8.1　分配问题215

8.2　分配任务及其实现过程216

8.2.1　分配的基本任务216

8.2.2　相关性和分配中的顺序217

8.3　贪婪构造法218

8.4　团划分方法219

8.5　左边沿算法223

8.6　重复改进法224

复习思考题225

9.1　工艺映射概述227

9.1.1　引言227

第九章　工艺映射技术227

9.1.2　工艺映射的处理时机228

9.1.3　工艺映射算法229

9.1.4　面向FPGA的工艺映射技术232

9.2　基于规则的多层次多目标工艺映射234

9.2.1　高级综合中的工艺映射234

9.2.2　基于知识（规则）的工艺映射236

9.2.3　结合算法的工艺映射243

9.2.4　多目标、多层次工艺映射策略245

9.2.5　工艺映射中的各种库247

9.2.6　工艺映射生成的各种文件248

9.3　基于规则面向FPGA的工艺映射252

9.3.1　面向FPGA工艺映射的原因252

9.3.2　Talent系统与FPGA开发系统的接口253

9.3.3　面向FPGA工艺映射的过程253

9.4　工艺映射实例分析254

9.3.4　库的设计254

复习思考题257

第十章　逻辑图自动生成技术259

10.1　逻辑图自动生成系统概述259

10.2　逻辑图的自动划分262

10.2.1　划分问题的数学描述262

10.2.2　划分算法的研究263

10.3　逻辑图的自动布局272

10.3.1　布局的目标函数272

10.3.2　典型布局算法273

10.3.3　Talent系统中逻辑图自动布局策略274

10.4　逻辑图自动布线技术280

10.4.1　经典算法回顾280

10.4.2　Talent系统逻辑图自动布线技术283

10.5.1　图形的输出293

10.5　逻辑图的输出及图形管理293

10.5.2　逻辑图的图形管理294

复习思考题298

第十一章　VHDL语言设计操作299

11.1　模拟测试平台的描述及操作299

11.2　高级综合及其结果的模拟验证312

11.3　工艺映射315

11.4　逻辑图自动生成315

11.5　设计举例317

复习思考题326

附录327

附录A　VHDL语言词法元素327

附录B　VHDL语言词汇表335

附录C　本书专用EDA词汇表352

附录D　部分小规模集成电路国家标准与国外流行表示对照368

参考文献369