异步电路设计原理

第一部分异步电路设计教程

第1章引言

1.1为什么要考虑异步电路

1.2目的与背景

1.3时钟与握手

1.4第一部分概要

第2章基础

2.1握手协议

2.2MullerC单元和指示原理

2.3Muller流水线

2.4电路实现方式

2.5理论

2.6测试

2.7小结

第3章静态数据流结构

3.1引言

3.2流水线和环路

3.3构造块

3.4一个简单的例子

3.5环路的简单应用

3.6FOR，IF和WHILE结构

3.7更复杂的例子：最大公约数电路

3.8补充例子

3.9小结

第4章性能

4.1引言

4.2电路性能的定性分析

4.3性能的定量分析

4.4相关图分析法

4.5小结

第5章握手电路实现

5.1锁存器

5.2分支、汇合与并入

5.3功能块基础

5.4捆绑数据功能块

5.5双轨功能块

5.6混合功能块

5.7多路选择器和多路分配器

5.8互斥、仲裁和亚稳定性

5.9小结

第6章速度无关控制电路

6.1引言

6.2信号转换图

6.3基本综合过程

6.4采用状态保持元件实现

6.5初始化

6.6综合过程概述

6.7Petrify：从STG综合SI电路的工具.

6.8用Petrify设计的实例

6.9小结

第7章高级4相捆绑数据协议和电路

7.1通道和协议

7.2静态类型检查

7.3更高级的锁存器控制电路

7.4小结

第8章高级语言和工具

8.1引言

8.2CSP中的并发和信息传送

8.3Tangram：程序实例

8.4Tangram：面向语法编译

8.5Martin的转换过程

8.6使用VHDL进行异步设计

8.7小结

附录AVHDL通道包

A.1抽象通道包

A.2实际通道包

第二部分Balsa异步硬件综合系统

第9章Balsa入门

9.1概述

9.2基本概念

9.3工具集和设计流程

9.4开始设计

9.5Balsa辅助工具-

第10章Balsa语言

10.1数据类型

10.2数据类型相关问题

10.3控制流和指令

10.4二进制／单目运算符

10.5程序结构

10.6电路实例

10.7通道选择

第11章建立库元件

11.1参数化描述

11.2递归定义

第12章一个简单的DMA控制器

12.1全局寄存器

12.2通道寄存器

12.3DMA控制器结构

12.4Balsa描述

第三部分大规模异步电路设计

第13章DESCALE：应用于低功耗智能卡设计实验

13.1引言

13.2VLSI中异步电路的程序设计

13.3异步电路的机遇

13.4非接触式智能卡

13.5数字电路

13.6结果

13.7测试

13.8电源

13.9小结

第14章异步维特比(Viterbi)解码器

14.1引言

14.2Viterbi解码器

14.3系统参数

14.4系统概述

14.5路径度量单元(PMu)

14.6历史单元

14.7结果和设计评估

14.8小结

第15章处理器

15.1Amulet微处理器简介

15.2其他几种异步微处理器

15.3处理器作为设计实例的缘由

15.4处理器实现技术

15.5存储器实例研究

15.6大型异步系统

15.7小结

参考文献

索引

　　本书是国外关于异步电路设计的一本经典教材，内容分为三部分：第一部分介绍异步设计的一些基本知识；第二部分介绍异步电路硬件综合系统；第三部分介绍一些大规模电路设计实例。本书的读者对象是初学者，内容安排采用实用人才培训的思路，由浅入深，实用为主，内容完整，结构严密，图文并茂，通俗易懂，是过去研究成果的总结，也融入了作者的经验，既是数字电子方面不可多得的经典教材，也是异步设计方面的优秀专著。　　欧盟的“低功耗设计领航行动”被誉为欧洲的低功耗电子系统设计开端，旨在研究和论证新的降低功耗的设计方法，包括19个研发项目和1个配套项目，该配套项目用于确保这些方法、实验和结果的整理与出版。　　本书是该配套项目出版的“新型低功耗设计结构、方法和设计实践”系列丛书的第三册。全书由三部分组成，第一部分是异步电路设计教程，主要介绍异步电路设计的基本理论，使初学者理解异步电路的特性，学会如何思考异步系统，跳出传统的时钟设计的思维框架，能够用高级语言和工具创造性地开发出新的设计方案。第二部分介绍了异步电路描述语言高级综合系统Balsa。第三部分给出了一些复杂异步系统设计实例，包括飞利浦公司设计的商用智能卡芯片和曼彻斯特大学设计的异步Viterbi解码器以及Amulet系列异步处理器。　　本书是专为那些具有传统的(时钟的)数字设计背景而又希望对异步设计有所了解的设计人员而写的入门教材，适合作为电子、通信、计算机、测量和控制等专业高年级本科生、研究生的教材和自学参考书，也可供教师、科研人员及工程技术人员参考。