Design Procedure

Combinational Circuits

基本结构：

• A set of m Boolean inputs
• A set of n Boolean outputs
• n switching functions, each mapping the 2m input combinations to an output such that the current output depends only on the current input values

设计思路：模块拆解（自顶上下） 设计预定义复用模块（IP核）

设计过程：

1. Specification 调研：Write a specification for the circuit if one is not already available
2. Formulation：Derive a truth table or initial Boolean equations that define the required relationships between the inputs and outputs, if not in the specification
3. Optimization：Apply 2-level and multiple-level optimization
4. Technology Mapping：Map the logic diagram or netlist to the implementation technology selected（门 -> 与非 / 或非）
5. Verification：Verify the correctness of the final design manually or using simulation

单元库：

• 原理图
• 占用面积
• 输入负载
• 传输延迟
• 映射模板

工艺映射：

• 假设：忽略门负载、门延迟；目标门与非门均可用
• NAND映射算法：
  • AND：后加非 OR：前加非（\(A+B=\overline{\overline{AB}}=\overline{\overline A+\overline B}\)）
  • 非门推过扇出点，两非门相互抵消
  • 例：
• NOR映射算法：AND：前加非 OR：后加非

验证：

• 真值表
• 布尔方程
• HDL仿真
  • 设计TestCase