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第一章 计算机设计自动化概论 1

1.1计算机设计自动化的含义和发展 1

1．计算机设计自动化的产生 1

2．设计自动化各主要领域的形成 2

1.2总体设计阶段的系统级模拟 3

1．系统模拟 3

2．系统的目标函数 4

3．系统模拟的步骤和措施 4

4．模拟结果分析 8

1.3逻辑设计阶段的设计自动化 9

1．逻辑设计语言（硬件描述语言） 9

2．逻辑综合和逻辑分析 11

3．逻辑模拟 12

4．逻辑图的自动绘制 12

1.4工程实现阶段的设计自动化 13

1.5计算机辅助设计系统 13

1．CAD系统中的硬件 13

2．CAD系统中的程序设计语言 14

3．CAD系统中的软件 14

4．交互式设计系统 16

1.6计算机设计自动化实现的效果 17

第二章 自动逻辑综合 19

2.1自动逻辑综合的内容及意义 19

1．问题的提出 20

2.2用多维体表示逻辑函数 20

2．多维体的几何表示 22

3．函数的初始覆盖 23

2.3多维体间的蕴涵（？）、相并（∪）和相交（∩）运算 23

1．蕴涵运算（？） 23

2．并集（∪）运算 24

3．相交（∩）运算 25

2.4多维体的相容（＊）运算 26

2.5多维体的取补（＃）运算 27

2.7质蕴涵项的计算 31

2．函数的最小造价覆盖 31

1．函数的质蕴涵项 31

2.6函数的质蕴涵项及最小造价覆盖 31

1．取补运算求质蕴涵项 32

2．相容运算求质蕴涵项 33

3．划分表法计算质蕴涵项 34

2.8求解覆盖问题 37

1．选择极值法 37

2．覆盖最多点法 40

2.9寻求无冗余覆盖的消去法 42

1．消去多余变量的运算 42

2．消去多余的多维体的运算 43

3．寻求无冗余覆盖的消去法 43

2.10寻求无冗余覆盖的弛张法 45

2.11函数最小化的改进Quine-McCluskey方法 47

1．基本概念和定义 47

2．基本定理 48

3．函数最小化算法 51

2.12多输出函数的综合问题 53

2.13综合多输出函数的弛张法 55

2.14多级网络及因子分解 59

2.15提取多维体集合的因子 60

1．多维体的因子 60

2．多维体集合的因子及其质量因数 61

3．多维体集合因子的计算 61

2.16多维体列阵提取因子的增长因子法 62

2.17扇入有限的单输出多级与非网络的综合 66

1．用两个与非门解决扇入问题 66

2．实现多级网络的三种方案 67

3．综合算法 71

4．综合算法的改进 75

2.18扇入有限的多输出与非网络的综合 75

2.19扇出有限的网络的综合 78

1．直接增加门扇出 78

2．提取因子解决扇出 79

2.20扇入、扇出有限的多输出与非网络的综合 81

第二章习题 84

3.1引言 88

第三章 寄存器传输语言及其翻译 88

1．构成数字系统的基本单元 89

2．说明语句 89

3．操作语句 89

3.2寄存器传输语言的组成 89

4．条件语句 90

5．状态控制及状态语句 91

3.3寄存器传输语言DDL的规定 91

1．标识符 91

2．语句 92

3．部件引用的规定 93

1．引线说明 94

3.4简单部件说明 94

2．寄存器、存储器和暂存器说明 95

3．定时和延迟说明 95

4．布尔说明 96

5．单元说明 98

3.5操作语句 99

1．取头、截尾和扩充操作 99

2．结合 100

3．变反和选择操作 100

4．简化 100

5．关系和算术操作 101

7．布尔表达式 102

6．传统的逻辑算符 102

3.6条件操作语句 103

1．相容操作集合的条件操作 103

2．按值子句 105

3.7连接和传输操作语句 106

3.8移位和计数操作 109

3.9标识符说明和相容操作集合 112

3.10复杂部件的算符说明 113

3.11复杂部件描述的状态语句和状态说明 116

3.12同步时序线路的设计 117

3.13自动机说明和系统说明 121

3.14寄存器传输语言的翻译及其主要阶段 126

1．输入阶段的处理 127

2．数据流分析阶段 128

3．控制流分析阶段 129

4．方程产生阶段 130

3.15DDL用于微程序设计举例 130

1．机器的工作及组成 130

2．机器的微程序设计 132

3．操作的执行和机器结构 135

第三章习题 137

第四章 逻辑模拟 141

4.1逻辑模拟的目的及意义 141

1．寄存器级模拟 142

4.2逻辑模拟模型的建立及分级 142

3．功能块级模拟 143

4.3模拟元件的延迟时间 143

2．门级逻辑模拟 143

1．零延迟时间 144

2．指定常数的延迟时间 144

3．指定最小延迟时间和模糊区域 144

4．分别指定正跳变和负跳变的延迟时间 144

4.4模拟信号的状态值 145

4.5模拟时钟及定时算法 146

1．模拟时钟 146

2．定时算法 146

1．门级线路的描述 148

4.6门级逻辑线路描述语言 148

2．功能块级线路的描述 150

3．内部故障的描述 153

4．含有功能元件的线路描述方法 153

4.7门级逻辑模拟命令语言 154

4.8门级逻辑模拟算法的分类 154

4.9逻辑模拟的编译法 156

4.10逻辑模拟的表驱动法 158

1．下一事件的同步模拟及其实现 158

2．时间映射异步模拟原理 159

3．表驱动法的基本表格结构 161

4．表驱动法的时间流程 164

5．表驱动法的主要优点 166

4.11多值模拟理论 167

1．静态冒险分析数据的产生 167

2．无延迟元件时序冒险分析 168

3．有延迟的三值模拟 170

4．三值模拟信号值的计算 171

5．初值建立及四值模拟 173

6．五值逻辑模拟的概念及其应用 174

7．八值逻辑模拟的概念 176

1．故障模拟模型 177

2．平行模拟方法及故障的传播 177

4.12故障模拟 177

3．故障传播的演绎法 178

4.13举例：门级逻辑模拟程序MLM111 180

1．功能 180

2．模拟语言 180

3．源程序 186

4．汇编 187

5．模拟算法 187

6．故障模拟 189

7．功能块的处理 189

8．模拟程序的使用及举例 190

第四章习题 197

5.2逻辑图的图论表示法 199

5.1引言 199

第五章 组装设计 199

5.3逻辑划分 200

5.4逻辑选择 204

5.5布局 205

1．布局的目标函数表达式 206

2．改善布局的交换方法 206

3．分线 207

4．主元素交换迭代法 207

5．构造性算法 208

5.6布线 210

1．布图 210

2．插件逻辑图的初始连接信息 211

3．分线产生的连线表 212

4．分层定顺序 212

5．布障碍墙 214

6．走线 214

7．借孔处理 217

8．走线控制程序 217

9．布线结果输出 218

附录 219

附录一 改进的Quine-McCluskey方法（算法2.11-1）的FORTRAN程序 219

附录三 本书使用的CAD术语英汉对照表 228

附录二 逻辑元件使用附号说明 257

主要参考书籍及文章 262