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第1章　绪论1

1.1 数字集成电路的设计流程1

1.2 数字集成电路的设计方式2

1.2.1 自上而下的设计和自下而上的设计3

1.2.2 基于单元与基于平台的设计3

1.2.3 芯片的正向设计4

1.3 系统芯片的设计6

1.4 电路设计的仿真与验证9

1.4.1 仿真的层次10

1.4.2 形式验证11

第2章　电路模型13

2.1 电路模型的相关概念13

2.1.1 数字系统的抽象级13

2.1.2 功能与结构模型14

2.2 在逻辑级的功能模型15

2.2.1 真值表和立方体15

2.2.2 逻辑函数的二元判定图表示16

2.2.3 功能模型的程序描述17

2.3.1 寄存器传输语言的结构18

2.3 在寄存器级的功能模型18

2.3.2 RTL中的时序模型20

2.3.3 内部RTL模型21

2.4 结构模型21

2.4.1 结构模型的外部表示21

2.4.2 结构模型的性质22

2.4.3 结构模型的内部表示24

2.5 模型的层次25

第3章　电路的逻辑仿真28

3.1 仿真的原理29

3.2 编译仿真与事件驱动仿真30

3.2.1 编译仿真31

3.2.2 事件驱动仿真33

3.3 元件延迟与冒险检测34

3.3.1 元件输出值的计算35

3.3.2 延迟模型36

3.3.3 冒险检测39

3.4 门级事件驱动仿真43

4.1.1 功能仿真的类型47

第4章　高层次仿真及工具软件47

4.1 功能仿真47

4.1.2 功能仿真的途径48

4.2 高层次仿真49

4.2.1 VHDL语言的基本结构49

4.2.2 VHDL仿真系统的结构52

4.2.3 VHDL内部模型的建立54

4.2.4 VHDL仿真算法60

4.3 仿真工具软件ModelSim64

4.3.1 ModelSim仿真软件的特点64

4.3.2 使用ModelSim进行设计仿真65

第5章　电路的开关级仿真71

5.1 开关级网络72

5.2 稳态响应74

5.2.1 布尔节点和晶体管状态74

5.2.2 三元状态77

5.3 稳态响应的分析79

5.4.1 有关根路径的一种代数80

5.4 稳态响应的代数表示80

5.4.2 从路径到方程81

5.4.3 不动点方程的形式83

5.4.4 不动点方程的例子84

5.5 仿真方程的求解85

5.5.1 求解稀疏方程的不动点85

5.5.2 基于增量的解方法87

5.6 仿真程序89

5.7 基于组的仿真93

5.7.1 估计一个组的稳定状态94

5.7.2 节点的信息量96

5.7.3 节点信息量的迭代估计97

5.7.4 仿真时的电路结构分析100

第6章　模型检验103

6.1 验证的建模103

6.2 计算树逻辑的语法104

6.3 计算树逻辑的语义106

6.4 CTL公式间的等价性110

6.5 CTL验证的例子——进程互斥111

6.6.1 标签算法114

6.6 模型检验算法114

6.6.2 模型检验算法的程序实现116

6.7 符号模型验证系统118

6.7.1 验证系统的结构119

6.7.2 验证系统中的模块120

6.7.3 验证系统在互斥访问中的应用121

6.8 具有公正性的模型检验123

6.9 CTL的不动点特性125

6.9.1 单调函数127

6.9.2 SATEG的正确性128

6.9.3 SATEU的正确性129

6.10 符号模型检验131

6.10.1 状态集的表示131

6.10.2 迁移关系的表示133

第7章　二元判定图的结构136

7.1 二元判定图的概念136

7.2 二元判定图的约简139

7.3.1 BDD的遍历144

7.3 二元判定图的程序实现144

7.3.2 BDD约简的程序实现145

7.3.3 由布尔表达式经运算生成BDD146

7.3.4 生成BDD的ITE算法149

7.4 二元判定图的变量编序151

7.4.1 变量编序对二元判定图的影响151

7.4.2 静态变量编序152

7.4.3 动态变量编序155

8.1.1 局部变量交换的效果160

8.1 变量编序中变量交换的效果分析160

第8章　二元判定图的性质与应用160

8.1.2 使用低界值的过滤法164

8.2 最优编序165

8.3 ZBDD的定义与操作170

8.3.1 ZBDD的定义与性质170

8.3.2 ZBDD的操作171

8.3.3 ZBDD在布尔立方集代数中的应用173

8.3.4 用ZBDD进行多项式的表示与操作177

8.4 多级逻辑综合与ZBDD183

8.4.1 二元立方集的ZBDD表示183

8.4.2 立方集表示的分解184

8.5 使用BDD进行电路测试187

8.6 小结189

第9章　组合电路验证190

9.1 组合与时序电路的相关表示190

9.2 组合电路的验证方法194

9.3 引入断点195

9.4 组合电路验证方法的实现197

9.4.1 验证的步骤197

9.4.2 计算潜在的断点198

9.4.3 检测断点199

9.4.4 选取断点201

9.5 组合电路验证的部分实验结果202

9.6 小结205

第10章　时序电路验证206

10.1 时序电路的验证方法206

10.2 时序电路的等价性208

10.3 可重置电路213

10.4 利用功能依赖213

10.5 时序电路验证方法的实现215

10.6 检测功能依赖性217

10.7 时序电路验证的部分实验结果221

10.8 小结223

第11章　系统芯片SOC的验证224

11.1 系统芯片的结构224

11.2 系统芯片的设计过程225

11.2.1 SOC的设计流程225

11.2.2 软核的设计流程227

11.2.3 硬核的设计流程228

11.2.4 系统集成229

11.3.1 验证策略与验证目标230

11.3 芯核的验证230

11.3.2 测试平台的建立233

11.3.3 芯核时序验证234

11.3.4 芯核接口的验证235

11.4 SOC的系统级设计及验证236

11.4.1 SOC的系统级设计236

11.4.2 SOC的系统级验证237

附录　名词缩写表244

参考文献246