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第一章 概论1

1.1 数字系统计算机辅助设计的主要领域1

1.2 模拟技术2

1.3 逻辑综合4

1.4 测试与诊断4

1.5 逻辑设计形式验证5

1.6 工程实现5

1.7 硬件描述语言8

1.7.1 硬件描述语言的描述能力9

1.7.2 硬件描述语言的分类11

1.7.3 图形硬件描述语言14

1.7.4 多级硬件描述语言15

1.8 CAD系统简介18

参考文献20

第二章 逻辑综合21

2.1 引言21

2.1.1 术语简介21

2.1.2 布尔函数的立方体表示法23

2.2 立方运算25

2.2.1 基本概念25

2.2.2 相交和包含判断的具体实现31

2.2.3 锐积运算(SharpProduct)33

2.2.4 星积运算(Star Product)38

2.3 多输出函数与单输出函数的阵列变换41

2.3.1 单输出函数的表示形式42

2.3.2 阵列合并43

2.3.3 阵列分离43

2.4 单输出函数质立方体的计算44

2.4.1 锐积求质立方体44

2.4.2 迭代星积求质立方体44

2.4.3 广义星积求质立方体45

2.4.4 改进列表法求质立方体48

2.5 单输出函数的综合50

2.5.1 选拔法求函数的最小化覆盖51

2.5.2 收缩算法求无冗余覆盖54

2.6 多输出函数的综合55

2.6.1 收缩算法求无冗余覆盖55

2.6.2 选拔法求最小化覆盖59

2.7 组合逻辑电路的变换60

2.7.1 多级逻辑电路转化为二级逻辑电路60

2.7.2 二级逻辑电路转化为多级逻辑电路63

2.8 时序逻辑电路综合简介73

2.9 实现锐积运算的程序实例76

参考文献80

第三章 并发语言和行为描述81

3.1 行为描述81

3.2 CE语言简介82

3.2.1 模块83

3.2.2 进程和管程84

3.2.3 进程之间的通讯85

3.2.4 延迟时间的描述89

3.2.5 函数empty90

3.2.6 变量的绝对地址91

3.3 模拟实例91

3.3.1 表决器92

3.3.2 容错策略简介96

3.4 VHDL中行为描述的特点97

3.3.3 行为描述和模拟97

3.4.1 进程98

3.4.2 顺序执行语句99

3.4.3 决断信号与决断函数100

3.4.4 并行执行语句100

3.4.5 实例分析101

参考文献103

第四章 寄存器传输级描述和模拟104

4.1 引言104

4.2 AHPL语言简介104

4.3.1 数据类型106

4.3.2 运算符106

4.3 AHPL的电路描述106

4.3.3 基本结构及描述108

4.3.4 AHPL标准函数113

4.3.5 时序的精细调整116

4.3.6 编写AHPL描述文件的某些规定117

4.4 AHPL通讯文件118

4.5 应用举例120

小结128

参考文献128

5.1 逻辑模拟的目的129

5.2 逻辑模拟过程129

第五章 逻辑描述和模拟129

5.3 逻辑模拟模型131

5.3.1 元件模型131

5.3.2 元件的延迟时间132

5.3.3 模拟信号的状态值134

5.3.4 逻辑电平的强度141

5.4 门级和功能块级硬件描述语言GFHL144

5.4.1 GFHL概述144

5.4.2 如何定义元件147

5.4.3 子线路描述155

5.4.4 逻辑电路网络的描述161

5.4.5 外部激励信号波形的描述163

5.4.6 模拟命令164

5.5 交互式逻辑图输入系统165

5.5.2 符号库和字符库166

5.5.1 概述166

5.5.3 交互逻辑图编辑软件的设计167

5.6 逻辑模拟算法168

5.6.1 编译方法和编排级数法168

5.6.2 表驱动方法169

5.6.3 提高模拟速度的方法174

5.6.4 表驱动法的表格结构和调度算法175

5.6.5 惯性延迟模型的模拟算法180

5.7 逻辑模拟系统举例181

5.8.1 开关级模拟的对象与功能188

5.8 开关级模拟188

5.8.2 MOSSIM的强度比较算法189

5.8.3 RS1M的等效阻容网络算法192

5.8.4 开关级电路的延迟计算194

5.8.5 门级和开关级的混合模拟处理195

参考文献197

第六章 故障诊断199

6.1 故障诊断的目的和基本方法199

6.1.1 故障模型199

6.1.2 测试与测试集200

6.1.3 压缩测试集的方法203

6.1.4 故障字典209

6.1.5 测试过程210

6.1.6 测试生成问题211

6.2 组合电路测试生成算法211

6.2.1 路径敏化法211

6.2.2 D算法213

6.2.3 关键路径法216

6.2.4 路向判决法221

6.2.5 布尔差分法222

6.2.6 其它故障模型的诊断225

6.3 时序电路的测试生成228

6.3.1 同步时序电路的迭代展开229

6.3.2 扩展D算法230

6.3.3 异步时序电路的迭代展开233

6.4 功能块模型的测试生成234

6.4.1 功能块模型235

6.4.2 功能块测试生成举例236

6.5 故障模拟240

6.5.1 并行故障模拟240

6.5.2 演绎故障模拟241

6.5.3 同时故障模拟243

6.6 可测试性设计244

6.6.1 可测试性设计的一般措施244

6.6.2 设置观察点与控制点244

6.6.3 组合电路的可测试性电路结构245

6.6.4 时序电路的扫描方式248

参考文献250

第七章 逻辑设计的形式验证252

7.1 逻辑设计验证的目的和基本方法252

7.1.1 设计和验证252

7.1.2 逻辑模拟与验证的关系252

7.1.3 形式验证的基本方法253

7.2 基于符号处理的形式推理方法254

7.2.1 电路的描述254

7.2.2 公理系255

7.2.3 FOL定理证明系统257

7.3.1 时态逻辑简介260

7.3 基于时态逻辑的验证260

7.3.2 用时态逻辑描述电路的时序关系263

7.3.3 利用状态迁移表的验证方法265

7.4 归纳断言法在逻辑验证中的应用272

7.4.1 归纳断言法简介272

7.4.2 一个寄存器传输语言及其公理定义274

7.4.3 验证实例277

7.5 提取行为表达式的验证方法278

7.5.1 硬件描述语言ISPB简介279

7.5.2 事件、历史序列和行为280

7.5.3 行为表达式281

7.5.4 由ISPB程序求行为表达式283

7.5.5 用行为表达式进行验证285

附录7.1 Wagner形式推理系统的硬件描述语言BNF范式286

附录7.2 Wagner形式推理系统的公理式287

附录7.3 同步计数器验证过程289

参考文献293

第八章 设计自动化的几个新技术领域295

8.1 硬件算法295

8.1.1 硬件算法的概念295

8.1.2 硬件算法与逻辑设计296

8.1.3 硬件算法的分析与评价301

8.2.1 硅编译器的概念302

8.2 硅编译器302

8.2.2 硅编译器的主要技术动向303

8.2.3 几个硅编译器的例子304

8.3 CAD专用硬件312

8.3.1 CAD专用硬件的背景312

8.3.2 硬件逻辑模拟器313

8.3.3 硬件开关级模拟器319

8.4 智能CAD324

8.4.1 智能CAD出现的背景324

8.4.2 智能逻辑设计325

参考文献331

英汉名词对照表333