异步微处理器设计

第1章 概述

1.1 异步电路出现的背景

1.1.1 同步电路的问题

1.1.2 异步电路的优势和问题

1.2 异步电路的发展概况

1.3 微处理器发展史

1.4 处理器设计

1.4.1 数字系统设计过程

1.4.2 体系结构实现、逻辑实现和物理实现

1.4.3 指令集设计

1.4.4 微处理器性能

1.5 异步处理器的发展概况

1.5.1 Amulet微处理器简介

1.5.2 Amuletl（1993）

1.5.3 Amulet2e（1996）

1.5.4 Amulet3i（2000）

1.5.5 其他几种异步处理器

1.6 为什么用异步微处理器作为设计实例

1.7 小结

参考文献

第2章 异步电路设计思想

2.1 基本概念

2.1.1 握手协议

2.1.2 数据编码方式

2.1.3 C门

2.1.4 握手协议和编码方式的组合

2.1.5 完成检测

2.2 异步电路基本模型

2.2.1 延迟模型

2.2.2 异步电路的分类

2.3 信号转换图

2.4 异步电路设计方法

2.4.1 异步电路设计方法发展历程

2.4.2 语法驱动转换的异步电路设计方法

2.4.3 同步一异步电路转换的异步电路设计方法

2.4.4 基于定制的细粒度高性能异步电路设计方法

2.5 异步电路的测试

2.6 小结

参考文献

第3章 基于宏单元的异步集成电路设计流程

3.1 设计流程

3.1.1 数据通路设计方法

3.1.2 控制通路设计方法

3.2 宏单元全定制

3.3 基于宏单元的异步电路设计自动化流程

3.3.1 异步数据通路自动生成

3.3.2 异步控制通路自动生成

3.3.3 相关工作比较

3.4 设计实例：异步乘法器

3.4.1 乘法算法设计

3.4.2 异步乘法器体系结构

3.4.3 异步乘法器的实现

3.4.4 对异步乘法器的评测

3.5 设计实例：异步加法单元

3.6 设计实例：异步乘累加单元设计

3.7 设计实例：异步ALU单元设计

3.8 设计实例：异步DLX流水线

3.8.1 DLX流水线

3.8.2 异步DLX流水线设计实现

3.8.3 面积比较

3.8.4 性能比较

3.9 小结

参考文献

第4章 异步控制电路设计

4.1 Burst-Mode状态机层次化分解技术

4.1.1 Burst-Mode状态机逐级分解

……

第5章 异步片上网络设计

第6章 解同步异步电路设计

第7章 异步电路的性能分析和优化

第8章 腾越-Ⅱ异步微处理器

第9章 异步电路在容错领域的应用

第10章 未来异步微处理器技术研究

附录A 异步数据触发体系结构的寄存器定义

附录B 异步数据触发功能单元

附录C 异步数据触发体系结构工具链

附录D 腾越Ⅱmach文件描述

附录E 汇编示例：32位矩阵乘法

异步集成电路技术是和同步集成电路技术相对的集成电路设计技术。与同步集成电路相比，异步集成电路技术具有功耗低、电磁兼容性高、模块化和可重用性好、鲁棒性强等一系列优势，可以有效地解决同步集成电路和微处理器技术在超深亚微米阶段遇到的各种问题。本书内容是作者在异步集成电路和异步微处理器设计领域研究的经验和成果，主要包括异步电路设计和建模分析、异步微处理器体系结构、异步功能单元设计和片内互连、异步微处理器设计方法学、异步微处理器性能和功耗的评估及优化、多核异步微处理器的设计与实现等方面的内容。本书可用作研究人员的科研参考书，也可作为计算机科学与技术专业和微电子专业高年级本科生和研究生教材使用。

《计算机科学与技术学科研究生系列教材·计算机科学与技术学科研究生系列教材：异步微处理器设计（中文版）》特色：《计算机科学与技术学科研究生系列教材·计算机科学与技术学科研究生系列教材：异步微处理器设计（中文版）》是国内第一本异步微处理器设计方面的专著，是作者在异步集成电路和异步微处理器设计领域多年研究的经验和成果。《计算机科学与技术学科研究生系列教材·计算机科学与技术学科研究生系列教材：异步微处理器设计（中文版）》的宗旨是介绍异步电路和异步微处理器设计的主要思想和基本概念，强调从系统结构、系统分析的角度来研究异步微处理器的设计和实现。结合了当前国内外异步微处理器设计方面比较成熟的思想、结构、工具和分析方法等内容。内容的可读性好，语言简练规范，深入浅出。本书可用作研究人员的科研参考书，也可作为计算机科学与技术专业和微电子专业高年级本科生和研究生的教材使用。