Schaltungsdesign mit VHDL

2 Synthese
Die Register-Transfer-Synthese setzt das Verhaltensmodell eins-zueins
in eine äquivalente Blockstruktur auf gleicher Ebene um. Ähnlich
der algorithmischen Synthese werden Kontroll- und Datenpfad getrennt
behandelt.
Bei der Datenpfadsynthese wird zunächst festgestellt, welche Signale
gespeichert werden müssen. Dafür werden Flip-Flops bzw. Register
angelegt. Die Art der Flip-Flops (D-Flip-Flop, J-K-Flip-Flop, getriggert
durch steigende oder fallende Flanke, etc.) gibt die Triggerbedingung
und Blockbeschreibung vor. Für die Verarbeitung der nicht
zu speichernden Signale werden nur kombinatorische Logik und
Verbindungsleitungen vorgesehen.
Durch Analyse der Signalabhängigkeiten können die Verbindungsstrukturen
ermittelt werden. Diese bestehen aus dedizierten Leitungen
und Bussen sowie aus Treibern und Multiplexern zwischen den Registern
und zwischen Registern und Operationseinheiten.
Die Kontrollpfadsynthese erzeugt die Steuerung der Register-Transfers
aus den Triggerbedingungen. Wie in der Algorithmischen Synthese
wird dazu ein Automat angelegt, um Treiber und Multiplexer anzusteuern.
Das Übergangsnetzwerk des Automaten, das durch Boolesche
Gleichungen repräsentiert wird, kann mit der anschließenden Logiksynthese
implementiert werden.
Aus den Ergebnissen der Daten- und Kontrollpfadsynthese wird meist
eine generische Netzliste aus den Elementen einer technologieunabhängigen
Bibliothek erzeugt. In dieser Bibliothek sind die Gatterstrukturen
der einzelnen Elemente hinterlegt. Die Abbildung der Gatter
auf eine technologiespezifische Bibliothek geschieht im Technology
Mapping der Logiksynthese.
2.1.4 Logiksynthese
Bei der Logiksynthese werden die realisierungsunabhängigen Booleschen
Beschreibungen der kombinatorischen Netzwerke (Multiplexer,
Operatoren, Übergangsnetzwerke der Automaten, etc.) optimiert und
anschließend mit den Elementen der gewählten Zieltechnologie aufgebaut.
Diese technologiespezifische Netzliste wird wiederum optimiert,
um die Benutzervorgaben zu erreichen.
© G. Lehmann/B. Wunder/M. Selz 245