使用DC优化RTL状态机:Mealy与Moore型状态机的综合策略
194 浏览量
更新于2024-08-31
收藏 308KB PDF 举报
"基于RTL综合策略的状态机优化方案"
在数字系统设计中,有限状态机(FSM)扮演着至关重要的角色,特别是在实现高效、可靠的逻辑控制方面。FSM被广泛应用于控制单元,与数据单元一起构成了大部分数字系统的核心。状态机通过接收外部信号和数据单元的反馈,生成控制序列来指导系统的运行。
Synopsys公司的DesignCompiler (DC) 是一款强大的开发工具,它提供了针对状态机的综合优化策略。DC能够自动化这一过程,同时也允许设计师进行手动干预以实现更精细的优化。本文主要探讨了两种综合策略的实施方法。
1. 状态机的基本描述
FSM可以数学化地表示为五元组M=(I, O, S, δ, λ),其中I代表输入,O代表输出,S表示状态集合,δ是次态函数(取决于当前状态和输入),而λ是输出函数。根据输出函数的不同,FSM主要分为三类:Mealy型、Moore型和状态输出型。Mealy型状态机的输出既依赖于当前状态也依赖于输入,而Moore型状态机的输出仅与当前状态有关。
2. FSM的电路实现
从硬件角度来看,FSM由触发器(用于存储状态)、寄存器和组合逻辑构成。触发器保存状态向量,组合逻辑则计算出次状态和输出。状态机的这种结构如图1所示。
3. DC的状态表描述
为了利用DC的优化策略,首先需要将原始状态机转换为DC的状态表格式。状态表以一种工艺独立的方式描述状态机的行为,便于理解其转换逻辑。例如:
```
#Statetablebody
Input Present Next Output
Value State State Values
0 RESET RESET 00
1 RESET STATE1 01
0 STATE1 RESET 10
1 STATE1 STATE1 11
#Preferredstateencoding
.encoding
RESET 2#00
STATE1 2#01
```
每一行代表一个状态转换,包括输入值、当前状态、次态和输出值。状态表还支持指定状态编码,有助于优化状态机的实现。
通过DC的优化,可以实现状态机的最小化、状态编码的优化、时序改进等,以提高系统的性能和面积效率。这可能涉及到状态合并、消除冗余状态、优化状态转移路径等步骤。同时,状态表的使用还能帮助识别和修复潜在的设计错误,如死锁或未定义的转换。
基于RTL的综合策略对于优化状态机至关重要,它能够确保设计的高效性和正确性,从而提升整个数字系统的设计质量。通过熟练掌握和应用这些工具和策略,开发者可以在保持功能完整性的前提下,显著改善设计的性能和可制造性。
2022-04-07 上传
273 浏览量
2021-05-22 上传
2021-05-25 上传
2021-04-20 上传
2021-05-15 上传
2021-02-05 上传
2010-06-22 上传
2021-05-11 上传
NEDL001
- 粉丝: 179
- 资源: 956
最新资源
- 探索数据转换实验平台在设备装置中的应用
- 使用git-log-to-tikz.py将Git日志转换为TIKZ图形
- 小栗子源码2.9.3版本发布
- 使用Tinder-Hack-Client实现Tinder API交互
- Android Studio新模板:个性化Material Design导航抽屉
- React API分页模块:数据获取与页面管理
- C语言实现顺序表的动态分配方法
- 光催化分解水产氢固溶体催化剂制备技术揭秘
- VS2013环境下tinyxml库的32位与64位编译指南
- 网易云歌词情感分析系统实现与架构
- React应用展示GitHub用户详细信息及项目分析
- LayUI2.1.6帮助文档API功能详解
- 全栈开发实现的chatgpt应用可打包小程序/H5/App
- C++实现顺序表的动态内存分配技术
- Java制作水果格斗游戏:策略与随机性的结合
- 基于若依框架的后台管理系统开发实例解析