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Gatter
Funktions-Funktions- Schalt- Bau- Ger¨ate
gruppe
bl¨ocke
einheiten
kreise
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Abb. 1.1. Die Hierarchie digitaler Systeme
und deren weitere Verarbeitung (Analyse, Simulation, Synthese, Platzierung
und Verdrahtung) erfolgen rechnergestützt.
Parametrisierte Schaltungen
Ein parametrisiertes Schaltungsmodell ist ein Datensatz für einen Algorith-
mus, der die Schaltung generiert. In einer hierarchischen Beschreibung sind
UND-Gatter mit zwei, drei etc. Eingängen unterschiedliche Bauteiltypen. Um
die Anzahl der zu unterscheidenden Typen im System überschaubar zu hal-
ten, werden ähnliche Funktionen zu Funktionsklassen zusammengefasst. Ein
parametrisiertes UND könnte z.B. den Grundtyp UND und den Parameter
Eingangsanzahl haben. Andere mit parametrisierten Modellen beschreibba-
re Schaltungsklassen sind Speicher, Register, Rechenwerke und Datenfluss-
umschalter. Die Generierung der aufgelösten Schaltungen erfolgt genau wie
die Auflösung der Hierarchie erst im Rechner, so dass nur der Rechner, nicht
aber der Entwickler mit der tatsächlichen Schaltungsgröße und Typenvielfalt
konfrontiert wird.
Synthese
Die Synthese sucht für eine in einer Hardware-Beschreibungssprache beschrie-
bene Funktion eine optimierte Schaltung. Sie ist üblicherweise in folgende
Schritte untergliedert [16] (Abb. 1.2):
• Register-Transfer-Synthese,
• Generierung,
• Logikoptimierung und
• Technologieabbildung.
Die Register-Transfer-Synthese arbeitet ähnlich wie ein Software-Compiler.
Die Beschreibung der Zielfunktion wird zuerst analysiert, in eine interne Da-
tenstruktur übersetzt und letztendlich auf einen Datenflussgraphen, d.h. eine
Schaltung abgebildet. Logische Operatoren werden durch Logikgatter, arith-
metische Operatoren durch Rechenwerke, Fallunterscheidungen durch Daten-
flussumschalter, Signale und Variablen durch Verbindungen oder Register etc.
