VHDL的AFTER子句综合算法与调度模型研究

"这篇论文是2005年由程利新和石峰发表的，主要研究了VHDL硬件描述语言中的AFTER子句在综合算法中的应用，目的是提高综合系统的效率，减少人工干预，增强自动化程度。文章通过定义AFTER子句的行为综合语义，提出了在AFTER子句时延约束下的ASAP（As Soon As Possible）和ALAP（As Late As Possible）算法，并构建了相应的调度模型，利用整数线性规划方法求解。实验结果证明，考虑AFTER子句可以有效设定时序约束，使设计描述更符合直觉，扩大了行为描述的语言使用范围，提高了行为综合的预测性。该研究属于自然科学领域，特别是计算机科学与工程的高级综合和数据路径优化范畴。" 在VHDL硬件描述语言中，AFTER子句是一个重要的时序控制元素，它允许设计者指定操作在特定时间之后发生。这篇论文的研究重点在于如何在综合阶段有效地处理这些时序约束，以提高设计的自动化程度和效率。作者首先定义了AFTER子句在行为综合过程中的语义，这是理解如何将这种高级描述转换为低级逻辑实现的关键步骤。 ASAP和ALAP算法是常用的时序优化策略。ASAP算法的目标是尽可能早地完成所有操作，而ALAP算法则试图尽可能晚地完成操作，以充分利用系统资源。在AFTER子句的约束下，这两个算法需要进行调整以确保满足指定的时序要求。论文中提出的增强版ASAP和ALAP算法就是在这样的背景下产生的，它们考虑了AFTER子句的延迟时间约束，从而能更好地处理时序敏感的设计问题。 建立的AFTER子句时延约束下的调度模型，是对原有综合流程的扩展，它提供了一种数学框架来解决由AFTER子句引入的复杂性。整数线性规划是一种强大的优化工具，适用于解决这类包含离散决策变量的优化问题，因此被用来求解这个调度模型，确保综合过程能够在满足时序约束的同时优化设计性能。 实验结果证实了这种方法的有效性，它不仅为时序约束提供了一个直观的表达方式，还使得设计者可以更自然地表达设计意图。此外，支持AFTER子句增强了VHDL语言的表达能力，使得更多复杂的时序控制得以实现，这对于行为综合的预测性和设计质量的提升具有显著意义。 这篇论文为VHDL硬件描述语言的高级综合提供了新的理论和方法，对于现代电子设计自动化（EDA）工具的发展具有重要参考价值，尤其是在面对日益复杂的集成电路设计挑战时。