Coordination Languages and Models pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Ciancarini, Paolo; Hankin, Chris;

出品人:

页数:468

译者:

出版时间:1996-04-30

价格:USD 98.00

装帧:Paperback

isbn号码:9783540610526

丛书系列:

图书标签:

• Coordination Languages
• Distributed Systems
• Multi-Agent Systems
• Concurrency
• Formal Methods
• Modeling
• Software Engineering
• Computer Science
• Programming Languages
• Artificial Intelligence

电子系统设计与验证：从硬件描述到软件协同 作者： [此处可填入虚构的作者姓名，例如：李明、王芳] 出版社： [此处可填入虚构的出版社名称，例如：科技创新出版社] 版次： 第一版 页数： 约 650 页 --- 概述 本书深入探讨了现代电子系统设计与验证的复杂流程，重点关注如何高效地集成硬件描述语言（HDL）、系统级建模以及形式化验证技术，以应对日益增长的系统复杂性和对可靠性的严苛要求。在当今的SoC（系统级芯片）和FPGA（现场可编程门阵列）设计领域，单一的硬件或软件方法已无法满足需求。本书旨在为电子工程师、计算机科学家和高级学生提供一个全面的视角，阐释如何通过结构化的设计流程，实现从高层抽象到最终硬件实现的无缝过渡和严格验证。 本书的结构设计旨在引导读者理解现代电子设计流中的关键瓶颈，并介绍解决这些问题的先进工具和方法论。我们强调的设计哲学是“早期检测，精确建模”，即在设计周期的早期阶段就通过精确的模型来捕获和解决潜在的设计缺陷，从而显著降低后期集成和调试的成本。 --- 第一部分：硬件描述与行为建模基础 (约 200 页) 本部分为读者奠定坚实的硬件描述基础，聚焦于业界主流的HDL（如Verilog和VHDL）以及它们在描述并发和时序电路方面的独特优势。 第一章：数字系统设计基础回顾 本章简要回顾了组合逻辑和时序逻辑的基本概念，重点在于同步电路设计中的亚稳态、时钟域交叉（CDC）问题。我们引入了同步设计范式的重要性，并探讨了异步逻辑设计面临的固有挑战。 第二章：Verilog HDL 深度解析 详细讲解了Verilog的结构化、数据流和行为建模方法。内容涵盖了`always`块的敏感度列表管理、仿真时间控制机制，以及如何有效利用参数化（`parameter`）和生成块（`generate`）来创建可重用的IP核。重点分析了不可综合的构造及其在验证环境中的作用。 第三章：VHDL 在复杂系统中的应用 侧重于VHDL的强类型特性及其在大型设计中的优势。探讨了包（Package）和实体/结构（Entity/Architecture）分离在模块化设计中的应用。对VHDL的并发进程和信号驱动机制进行了细致的比较分析。 第四章：系统级行为建模：C/C++ 与高抽象度描述 本章是连接软件与硬件的关键。介绍了使用C/C++进行系统级行为建模的方法，特别是针对算法原型验证和性能估算的用途。讨论了如何使用SystemC库来描述硬件结构和通信，并建立与HDL的桥接机制。 --- 第二部分：系统级设计方法与架构探索 (约 250 页) 本部分将视角提升到系统层面，探讨如何在设计初期进行有效的架构选择和资源分配，这是决定最终产品性能、功耗和面积（PPA）的关键步骤。 第五章：基于指令集（ISA）的处理器建模 详细描述了定制化或嵌入式处理器核的设计流程。内容包括指令集定义、流水线结构（如五级流水线）的设计与冲突解决，以及分支预测单元（BTB、GShare）的实现细节。对比了RISC-V架构的模块化优势与传统商业ISA的授权限制。 第六章：片上总线架构与互连网络 深入分析了现代SoC中的通信骨干。系统地介绍了AMBA协议族（AHB, APB, AXI）的设计规范、握手机制和突发传输模式。重点探讨了网络片上（NoC）的基本拓扑结构（如Mesh、Torus）以及路由算法（如XY Routing）对系统延迟的影响。 第七章：功耗敏感设计技术 功耗已成为决定移动和嵌入式系统成败的关键因素。本章详细介绍了动态功耗和静态功耗的来源。讲解了门控时钟（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）以及多电压域（Multi-Voltage Domain）的设计与隔离单元（Isolation Cell）的使用。 第八章：硬件/软件分区与协同设计 阐述了如何根据算法的特性和时序约束，合理地将功能划分为硬件加速部分和软件控制部分。讨论了硬件接口的抽象化定义，确保软件驱动程序可以稳定地与底层硬件交互，包括中断处理和寄存器映射。 --- 第三部分：高级验证、形式化方法与仿真加速 (约 200 页) 验证通常占据了整个设计周期的70%以上。本部分聚焦于如何使用先进的验证技术来保证设计的正确性和鲁棒性。 第九章：基于覆盖率驱动的验证方法学（UVM/OVM） 系统介绍了通用验证方法学（UVM）的核心组件，包括环境（Environment）、代理（Agent）、驱动（Driver）、监听器（Monitor）和记分板（Scoreboard）。重点讲解了序列器（Sequencer）和序列（Sequence）如何实现激励的自动化生成和约束随机化。 第十章：断言式验证（Assertion-Based Verification, ABV） 详细讲解了SVA（SystemVerilog Assertions）在时序属性检查中的威力。涵盖了操作符（如``, `|=>`, `[]`）的使用，以及如何编写局部断言（Concurrent Assertions）来监控设计内部的时序安全性和协议合规性。 第十一章：形式化验证基础与应用 将验证从基于仿真的随机测试提升到基于数学证明的确定性验证。本章介绍了模型检验（Model Checking）的基本原理，包括状态空间爆炸问题及收敛技术。重点讨论了如何使用等价性验证（Equivalence Checking）工具来确保综合后网表与RTL代码的功能一致性。 第十二章：仿真与加速技术 讨论了在现代设计流程中，纯软件仿真速度的局限性。介绍了硬件加速仿真（如使用FPGA原型验证平台或Emulation系统）的概念和优势。分析了如何将C/C++行为模型转换为高效率的门级仿真模型，以实现快速迭代。 --- 附录 附录 A： 常用电路设计陷阱与规避指南 附录 B： 时序分析（STA）基础概念回顾 附录 C： RTL 设计中的可综合性检查清单 目标读者： 本书适合作为高等院校电子工程、微电子、计算机工程专业高年级本科生和研究生的教材，也适用于有一定数字设计基础，希望深入掌握现代系统级设计、验证和集成技术的专业工程师。

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