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Datenstrukturen und effiziente Algorithmen für die Logiksynthese kombinatorischer Schaltungen

Datenstrukturen und effiziente Algorithmen für die Logiksynthese kombinatorischer Schaltungen von Molitor, Scholl

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Kategorie: Bücher
Seiten / Format: 300 S
Erscheinungsjahr: 1999
Verlag: Vieweg+Teubner
ISBN: 9783519029458
Auflage / Bände: 1999

Aus dem Inhalt:<br />Verband, Boolesche Algebra, Boolesche Funktionen - Partielle Ordnung, Hasse-Diagramm, Verband - Boolesche Algebra - Die Algebra der Booleschen Funktionen mit n Variablen - Unvollständig spezifizierte Boolesche Funktionen Technologien, Modelle und Kostenmaße - Nurlesespeicher und Funktionstafeln - PLAs und Boolesche Polynome - Mehrstufige Realisierungen und ihre Darstellungen Exakte Verfahren zur 2-stufigen Logikminimierung - Wie sehen Minimalpolynome aus? - Charakterisierung der Primimplikanten - Berechnung eines Minimalpolynoms - Minimalpolynome spezieller Funktionen Heuristische Verfahren zur 2-stufigen Logikminimierung - Grundlegende Algorithmen auf Polynomen - Strategie in Espresso Minimierung binärer Entscheidungsgraphen - Vertauschung benachbarter Variablen - Exaktes Minimierungsverfahren - Heuristische Verfahren - Die Rolle von Symmetrien bei der BDD-Minimierung - Berechnung von Symmetriemengen Mehrstufige Logiksynthese mit funktionaler Zerlegung -Einführung in funktionale Zerlegungen - Zerlegungs- und Zusammensetzungsfunktionen - Algorithmus zur Zerlegung einer Funktion mit einem Ausgang - Zerlegung einer Funktion mit mehreren Ausgängen - Zerlegung von unvollständig spezifizierten Booleschen Funktionen Weitere Werkzeuge der mehrstufigen Logiksynthese - Optimierung logischer Netzwerke im Überblick - Realisierung der Optimierungsschritte Technologie-Anpassung bei mehrstufiger Logiksynthese - Die Grundidee - Permutationsunabhängiger Boolescher Vergleich - Technologie-Anpassung bei look-up table FPGAs Literaturverzeichnis IndexDas vorliegende Lehrbuch beschaftigt sich mit einem fiir das Gebiet der Infor matik sehr alten Thema, dem logischen Entwurf von kombinatorischen Schal tungen, also dem Problem, eine moglichst in Platz und Zeit effiziente Rea lisierung einer vorgegebenen Booleschen Funktion zu finden. Viele bekannte und weniger bekannte Wissenschaftler haben sich in den letzten 50 Jahren mit dieser grundlegenden Thematik der Technischen Informatik befafit. Stellver tretend seien C. E. Shannon, W. Quine, EJ. McCluskey, J. P. Roth und O. B. Lupanov genannt. Wahrend sich die Arbeiten bis in die 80er Jahre aufgrund der ungenfigenden zur Verfiigung stehenden Rechenkapazitaten vorwiegend mit (komplexitats-) theo retischen Aspekten beschaftigt haben, ist in den letzten 15 Jahren der prakti sche Aspekt immer mehr in den Vordergrund geriickt. Ein Anstofi hierfiir ist si cherlich in der rasanten Entwicklung der Hochstintegration und in der hieraus resultierenden Moglichkeit zum Entwurf sehr grofier (anwendungsspezifischer) digitaler Systeme, die in ihrer Komplexitat ohne Rechnerunterstfitzung mitt lerweile nicht mehr zu beherrschen sind, zu sehen. Ein weiterer Grund besteht in der Verfiigbarkeit schneller Rechentechnik, die es erst erlaubt, Instanzen, die fiber Spielbeispiele hinausgehen, in Angriff zu nehmen. Durch die Bereit stellung neuer Technologien -als Beispiel seien die Field Programmable Gate Arrays (FPGA) genannt, die in ihren Moglichkeiten weit fiber die der Program mable Logic Arrays (PLA) hinausgehen - und wiederum durch die rasant ge stiegene Leistungsfahigkeit heutiger Rechner, die es erlaubt, komplexere Auf gabenstellungen anzugehen, ist das Interesse von der zweistufigen logischen Synthese weg zur mehrstufigen Logiksynthese gerfickt.DEPaul Molitor ist Professor für Technische Informatik an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Vor seiner Tätigkeit an der Universität Halle war er Professor für Schaltungstechnik an der Humboldt-Universität zu Berlin (1993/94) bzw. Projektleiter in dem an der Universität des Saarlandes und der Universität Kaiserslautern angegliederten Sonderforschungsbereich'VLSI Entwurfsmethoden und Parallelität'(1983-92). Er studierte Informatik und Mathematik an der Universität des Saarlandes (Diplom 1982, Promotion 1986, Habilitation 1992).

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