VHDL语言RTL级综合器的研究

摘要

为了科研与教学的需要和完成上海市教委基金项目的任务,我们自主开发了面向VHDL语言的EDA平台.作者主要完成的是VHDL语言RTL级综合系统的研究开发,包括RTL级综合部分和优化部分.为了开发该系统,作者参与了MCS85051IP核的研制项目,对深入了解VHDL语言和综合优化算法奠定了基础.该文首先介绍了VHDL语言的描述方法、组合电路和时序电路的RTL级VHDL设计.重点讨论了RTL级VHDL顺序语句的语法语义规则,并进行了可综合性分析.

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1电子设计自动化与硬件描述语言

1.2 VHDL语言的优点及其发展

1.3集成电路设计与综合

1.3.1集成电路的设计层次

1.3.2综合过程及寄存器传输级的综合系统(RTLSS)模型

1.4论文研究的主要内容

第二章VHDL语言RTL级描述规范及可综合性分析

2.1 VHDL语言的描述方法及其特点

2.1.1 VHDL实体、结构体和进程

2.1.2 VHDL语言中的对象、类和类型

2.1.3 VHDL语言中的函数和过程

2.2 VHDL语言的RTL级描述规范标准

2.3组合电路及时序电路的RTL级可综合的设计

2.3.1组合逻辑电路的设计

2.3.2时序逻辑电路的设计

2.4 MCS8051 IP核RTL级设计实现[9]

第三章VHDL语法语义分析和普通抽象电路结构生成

3.1 RTL描述综合到普通抽象电路结构[11]

3.1.1 RTL描述综合到普通抽象电路结构模块框架

3.1.2 RTL初步语法结构树的数据结构

3.1.3 RTL初步语法结构树的生成算法

3.1.4 RTL最终语法结构树的数据结构

3.1.5 RTL最终语法结构树的生成算法

3.1.6抽象电路元件的数据结构及普通抽象电路结构的生成

3.2 RTL描述综合到普通抽象电路结构模块的验证

3.3采用目标工艺知识制导的综合过程

第四章组合逻辑电路优化算法及其实现

4.1基于立方体运算的组合逻辑电路优化算法

4.1.1布尔函数的立方体表示方法

4.1.2立方体的运算

4.1.3多输出函数与单输出函数的阵列变换

4.1.4单输出函数质立方体的计算

4.1.5组合逻辑工艺无关的优化算法及其实现

4.1.6立方体运算优化算法的改进

4.2基于BDD的组合逻辑电路优化算法

4.2.1基本概念

4.2.2 OBDDs的运算

4.2.3 OBDDs优化算法实现和验证

第五章RTL级综合系统的总体实现及验证

5.1 RTL级综合系统(RTLSS)的实现

5.2 RTL级综合系统(RTLSS)的验证

第六章总结与展望

参考文献：

研究生其间发表的论文：

致 谢

附录1 Pc_inc_spec.vhd

附录2 MCS_51模块结构

附录3 RTLSS中主要的数据结构

附录4 Pc_inc_spec.vhd中Ir_lookup_table的优化

附录5 acc_reg_RTLSS.vhd