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用Spec C作系统设计

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全书共分6章。第1章介绍设计方法学和SpecC语言，把SpecC作为专门面向综合的系统级设计语言（system-level design language,SLDL)的一个实例。第2章讨论系统级设计的4个不同的抽象级别，定义每一个级别上的模型，并且详细解释如何从一个抽象级别逐步细化到下一个级别。为了以实例说明设计方法学，我们将设计方法学应用于工业界的2个实例（移动电话的语音编码/解码器和图像编码器）分别在第3章和第4章中介绍。第5章介绍围绕上述设计方法学而研发的整个设计环境和可能使用的工具。最后，在第6章中介绍SpecC技术开放协会（SpecC Technology Open Consortium) ，该协会的目的是促使SpecC语言成为世界性的标准，以便于相互协同工作、IP核（intellectual property core）相互交流等。本书将给SOC或嵌入式系统的设计者和设计管理者带来巨大效益。他们可以利用本书的结果开发出新的设计方法，使其设计效率以指数形式上升。对于那些原来是RTL级、逻辑级或物理级的设计者来说，如果他们对转移到系统级设计有兴趣，他们会发现可以对设计整体有全面的把握。本书的设计模型定义了IP模型和函数，适合于IP核提供者和使用者交流用。一个高效的方法学（例如本书所提供的方法）将帮助产品计划部门快速开发出新产品，或者引出新的商业模型（例如电子设计或根据定单设计产品）。最后，系统设计领域的学者和学生可以在本书中找到形式化的、有很好结构的设计流程实例。 前言： 016712-01.txt 由于集成电路复杂度的增长以及产品需要尽快投入市场的压力，在集成化单芯片系统（SOC）设计或嵌入式系统设计中，为了提高生产力，工业界和EDA工具提供商都在努力提高设计的抽象层次。在高层次设计中，软件和硬件之间没有界限，系统级芯片是软件和硬件的组合，在系统级二者被合并为一。 我们不从RTL级描述开始设计（它会把设计流程初期建立的系统级模型抛弃），而是从可执行的系统级描述开始作设计，这样可以极大地提高生产力。虽然工业界和EDA工具商目前还不能提供工具和很好定义的设计流程，但我们仍坚持设计流程从理解系统级描述开始。 EDA界需要一个从模拟文化向综合文化的过渡。传统的面向模拟的设计流程中，对模型的描述可以写成多种形式，只要模拟结果正确就行。但是，在面向综合的设计流程中，模型的含义必须定义成唯一的。一般来说，用模拟用的语言写出来的模型是不可被综合的。解决此问题的传统方法为：建立模型时只使用某语言的一个子集，而语义上的不一致性靠对该语言限定为某种特定解释来解决。但是，这种使用该语言子集的方法破坏了该语言协同工作的能力，在不同的EDA商之间、各工作小组之间以及设计室内部和外部之间的交流造成障碍。 如果接受某个语言所建立的模型以及该语言所提供的能力，在没有很好定义的系统级设计流程的情况下，在高抽象层次上管理复杂的设计流程是不可能的。对于综合、验证，以及设计自动化的各领域而言，一个很好定义的设计方法是他们的共同基础，我们唯一可做的是寻找或创立一个能严格满足所希望的设计流程的语言，而不是别的。 定义一个好的设计方法首先要定义设计的抽象层次，使得一个设计可通过各个层次而得到具体实现。然后，我们可以定义相应的设计方法，即每一个层次上的模型以及模型之间的转换。 最后，需要接受或创立一个满足以下要求的语言：该语言支持在不同层次上建立模型；把一个模型细化为另一个模型；对模型进行验证和转换等。该语言还应当能记录下设计流程，无论是对人还是对CAD工具都是清晰而无歧义。 作为在SOC领域10年来的研究工作的成果，我们在本书将介绍一种系统级的设计方法学和语言。我们定义了包括从设计规范到RTL的4个抽象级别，提出了在每一个级别上设计模型的指导方针，给出了模型之间逐步细化的规则，很好地定义了平滑的设计流程。将上述各项结合在一起，给出了系统级设计环境。 我们通过一个简单实例的整个设计流程详细说明模型的建立和细化。本书的所有模型都是用SpecC语言编写的。SpecC是为了支持系统级设计流程而研发的语言，因此它满足综合、验证等各方面的要求。SpecC是C语言的一个超集，为了满足系统级设计所需的一些概念，增加了一个很小的与C相互无关的子集。SpecC目前正处于标准化的进程之中，该语言的开放资源工具可免费获得。 全书共分6章。第1章介绍设计方法学和SpecC语言，把SpecC作为专门面向综合的系统级设计语言（system-level design language, SLDL）的一个实例。第2章讨论系统级设计的4个不同的抽象级别，定义每一个级别上的模型，并且详细解释如何从一个抽象级别逐步细化到下一个级别。为了以实例说明设计方法学，我们将设计方法学应用于工业界的2个实例（移动电话的语音编码 / 解码器和图像编码器），分别在第3章和第4章中介绍。第5章介绍围绕上述设计方法学而研发的整个设计环境和可能使用的工具。最后，在第6章中介绍SpecC技术开放协会（SpecC Technology Open Consortium) ，该协会的目的是促使SpecC语言成为世界性的标准，以便于相互协同工作、IP核（intellectual property core）相互交流等。 本书通过简单实例介绍系统级设计的整个流程，其风格是一步接一步地进行，容易跟着学。每一步都以图形详细解释，并伴以SpecC书写的代码实例。在每一个图片的下方，都有详细的解释。这种方式很适合于作演示、在研讨会上发言；由于有实例作引导，适合于自学；也适合于作为系统级设计课程的教学资料。 本书将给SOC或嵌入式系统的设计者和设计管理者带来巨大效益。他们可以利用本书的结果开发出新的设计方法，使其设计效率以指数形式上升。对于那些原来是RTL级、逻辑级或物理级的设计者来说，如果他们对转移到系统级设计有兴趣，他们会发现可以对设计整体有全面的把握。本书的设计模型定义了IP模型和函数，适合于IP核提供者和使用者交流用。一个高效的方法学（例如本书所提供的方法）将帮助产品计划部门快速开发出新产品，或者引出新的商业模型（例如电子设计或根据定单设计产品）。最后，系统设计领域的学者和学生可以在本书中找到形式化的、有很好结构的设计流程实例。 目录： 016712-01.txt 第1章 SpecC语言1提纲2 1.1 简介3 1.2 计算模型5 1.2.1 有限状态机6 1.2.2 数据流图7 1.2.3 带数据通路有限状态机8 1.2.4 带数据通路的超状态有限状态机9 1.2.5 层次化并发有限状态机10 1.2.6 程序状态机11 1.3 SpecC模型12 1.3.1 传统的模型12 1.3.2 SpecC模型14 1.3.3 协议插入15 1.3.4 即插即用的通信17 1.3.5 通信模块的即插即用22 1.4 系统级语言的需求26 1.4.1 语言目标26 1.4.2 语言的需求28 1.5 SpecC语言29 1.5.1 基础29 1.5.2 SpecC的类型33 1.5.3 层次化结构35 1.5.4 行为的层次结构38 1.5.5 有限状态机的执行40 1.5.6 流水线的执行41 1.5.7 通信45 1.5.8 同步48 1.5.9 例外处理51 1.5.10 定时53 1.5.11 对设计库的支持57 1.5.12 持久的标注58 1.6 本章要点和结论60 1.6.1 本章要点60 1.6.2 结论61 1.6.3 更多的信息62第2章 用SpecC建模和设计63 提纲64 2.1 简介65 2.1.1 抽象级别66 2.1.2 设计流程69 2.1.3 SpecC方法学71 2.2 系统描述模型72 2.2.1 系统描述模型举例73 2.2.2 通信与计算76 2.3 体系结构细化80 2.3.1 行为划分82 2.3.2 变量划分91 2.3.3 执行时间97 2.3.4 调度99 2.4 体系结构模型104 2.5 通信综合106 2.5.1 通道划分108 2.5.2 插入协议116 2.5.3 知识产权组件138 2.5.4 插入协议142 2.6 通信模型151 2.7 后端处理152 2.7.1 硬件综合154 2.7.2 软件综合157 2.7.3 接口综合160 2.7.4 实现模型举例167 2.8 实现模型171 2.9 总结和结论172第3章 移动通信的GSM语音合成器设计175 提纲176 3.1 简介177 3.1.1 GSM语音合成器标准178 3.2 系统描述模型179 3.2.1 编码层次180 3.2.2 特征提取181 3.3 体系结构探索182 3.3.1 模型评估183 3.4 体系结构模型185 3.5 通信综合186 3.6 通信模型187 3.7 后端处理188 3.8 最终实现模型190 3.9 小结和结论191第4章 图像压缩解压缩（JBIG）编码器设计193 提纲194 4.1 简介195 4.1.1 JBIG结构图196 4.2 系统描述197 4.2.1 系统描述模型198 4.3 软硬件划分199 4.3.1 方案1200 4.3.2 方案2201 4.3.3 方案3202 4.3.4 方案4203 4.3.5 结果分析204 4.3.6 方案选择206 4.4 体系结构模型207 4.5 通信模型208 4.5.1 内存-总线接口209 4.6 JBIG硬件设计213 4.6.1 JBIG硬件体系结构214 4.7 结论215第5章 SpecC设计环境217 提纲218 5.1 简介219 5.1.1 系统验证221 5.1.2 SpecC覆盖范围222 5.1.3 SpecC设计方法学223 5.2 细化224 5.2.1 用户接口225 5.2.2 特征提取和性能评估226 5.2.3 交互式细化227 5.2.4 自动细化228 5.2.5 验证229 5.3 SpecC引擎230 5.3.1 细化引擎231 5.3.2 探索引擎232 5.3.3 综合引擎233 5.4 结论234第6章 SpecC技术开放协会237 6.1 前言238 6.2 动机238 6.2.1 设计能力的差距239 6.2.2 SpecC设计方法240 6.3 SpecC技术开放协会246 6.3.1 目的247 6.3.2 历史248 6.3.3 计划249 6.3.4 成员250 索引253 样章： 016712-01.pdf 课件： 网络资源： 配套教学用书（配套教参、主课本等）： 可替代教学用书： 丛书名称：VHDL 与集成电路设计丛书 图书书评：

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