Timed Boolean Functions

Timed Boolean Functions pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer
作者:William K.C. Lam
出品人:
页数:294
译者:
出版时间:1994-04-30
价格:USD 149.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780792394549
丛书系列:
图书标签:
  • Boolean Functions
  • Timed Logic
  • Hybrid Systems
  • Real-Time Systems
  • Formal Verification
  • Automata Theory
  • Logic in Computer Science
  • Concurrency
  • Theoretical Computer Science
  • Computational Complexity
想要找书就要到 图书目录大全
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

Timing research in high performance VLSI systems has advanced at a steady pace over the last few years. Tools, however, especially theoretical mechanisms, lag behind. Much of the present timing research relies heavily on timing diagrams, which although intuitive, are inadequate for analysis of large designs with many parameters. Further, timing diagrams offer only approximations, not exact solutions to many timing problems and provide little insight in the cases where temporal properties of a design interact intricately with the design's logical functionalities. Timed Boolean Functions presents a methodology for timing research which facilitates analysis and design of circuits and systems in a unified temporal and logical domain. The goal of the book is to present the central idea of representing logical and timing information in a common structure, TBFs, and to present a canonical form suitable for efficient manipulation. This methodology is then applied to practical applications to provide intuition and insight into the subject so that these general methods can be adapted to specific engineering problems and also to further the research necessary to enhance the understanding of the field. Timed Boolean Functions is written for professionals involved in timing research and digital designers who want to enhance their understanding of the timing aspects of high speed circuits. The prerequisites are a common background in logic design, computer algorithms, combinatorial optimization and a certain degree of mathematical sophistication.

电子系统中的时序逻辑设计与优化 一、 绪论:现代电子系统中的时序挑战与关键性 在当代数字电子系统设计中,随着集成电路(IC)规模的持续扩大和工作频率的不断攀升,时间——即信号的延迟、时钟的同步与异步特性、以及系统对外部事件的响应速度——已成为决定系统性能、可靠性与功耗的关键因素。传统的组合逻辑分析方法在处理高速、大规模电路时显得力不从心,必须转向以时序约束为核心的设计范式。 本书深入探讨了电子系统中时序逻辑(Sequential Logic)的设计、分析、建模与优化,旨在为高级电子工程师、硬件架构师以及研究人员提供一套全面、严谨且实用的技术框架。我们聚焦于从晶体管级别到系统级的时序行为的精确控制与量化管理,这不仅是实现正确功能所必需的,更是突破性能瓶颈、确保系统在实际工作环境中的鲁棒性的基石。 二、 基础时序元件与建模 本书首先建立了理解时序系统的理论基础。我们详细分析了基本时序元件——D触发器(D Flip-Flop)、锁存器(Latch)和寄存器堆栈(Register File)——的内部结构和时序特性。这包括对建立时间(Setup Time)、保持时间(Hold Time)、时钟到输出延迟(Clock-to-Q Delay)的精确测量和建模。 继而,我们引入了基于互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺的延迟模型,探讨了工艺、电压与温度(PVT)变化对时序裕量(Timing Margin)的显著影响。内容覆盖了互连线延迟的电阻-电容(RC)模型,以及逻辑门的扇出(Fanout)和扇入(Fan-in)对延迟的非线性影响。重点讨论了如何利用先进的工艺模型(如SRAM/DRAM数据手册中提供的工艺角数据)来建立精确的仿真环境。 三、 时钟分布网络(Clock Distribution Network, CDN)的挑战与设计 时钟信号是同步数字系统的“生命线”。在GHz级别的设计中,时钟信号的完整性和同步性直接决定了整个芯片的成功与否。本章深入研究了复杂的时钟树综合(Clock Tree Synthesis, CTS)技术。 我们详细阐述了时钟偏斜(Clock Skew)和时钟抖动(Clock Jitter)的定义、来源及量化方法。内容涵盖了均衡化(Buffering and Balancing)、H-树结构、以及基于缓冲器链的最小化延迟设计。此外,本书也专门探讨了更高级的同步技术,如锁相环(Phase-Locked Loop, PLL)和延迟锁定环(Delay-Locked Loop, DLL)在时钟生成、清理和频率合成中的作用,以及它们引入的附加抖动源。我们还分析了在低功耗设计中,如何使用时钟门控(Clock Gating)技术实现动态功耗管理,同时必须确保门控操作不会在局部引入不可接受的毛刺或竞争条件。 四、 静态时序分析(Static Timing Analysis, STA)的全面解析 静态时序分析是现代数字设计流程中不可或缺的验证工具。本书提供了一个深度解析STA算法的章节,它不依赖于输入向量的模拟。 我们构建了完整的时序路径分析框架,涵盖了: 1. 时序约束的定义: 详细解释了如何使用标准时序描述语言(如SDC格式)来定义输入/输出延迟、例外时序(False Path, Multicycle Path)和周期约束。 2. 时序检查的数学模型: 深入推导了建立时间违例(Setup Violation)和保持时间违例(Hold Violation)的数学公式,并解释了如何处理多周期路径和组合逻辑路径的裕量计算。 3. 时序报告的解读与修复: 教授读者如何系统地阅读和分析STA工具生成的时序报告,识别关键的“最差情况”(Worst Case)路径和“最佳情况”(Best Case)路径,并探讨了常见的修复策略,例如逻辑优化、缓冲区插入、扇出重分布和线负载调整。 五、 异步与亚稳态:跨时钟域(CDC)交互 现代SoC(System-on-Chip)设计往往包含多个独立的时钟域,这些域之间的信号交互是设计中最脆弱的环节之一。本书对跨时钟域(Clock Domain Crossing, CDC)问题进行了细致的分析和解决方案的探讨。 我们首先界定了亚稳态(Metastability)的物理本质及其对系统功能的影响。接着,我们详细介绍了最常用的CDC同步机制: 握手协议(Handshaking): 基于双或多级寄存器同步器的设计原理和其引入的延迟分析。 脉冲同步器: 针对窄脉冲信号(如复位信号或握手信号)的特殊处理方法,以及如何确保脉冲的完整性。 异步FIFO(First-In, First-Out):在数据流控制中,异步FIFO(使用格雷码或双端口RAM)的读写指针同步机制,以及如何避免跨域写冲突或读空/写满状态的误判。 六、 功耗与时序的权衡 在先进工艺节点中,功耗已成为与性能同等重要的设计约束。本章探讨了如何在满足时序要求的同时,有效管理动态和静态功耗。 内容包括:通过降低电压(Voltage Scaling)对时序裕量的影响分析,以及如何结合动态电压和频率调整(DVFS)策略来实现性能与功耗的动态平衡。此外,我们深入研究了时序驱动的功耗优化技术,例如:如何利用时序信息来指导时钟门控的插入,以最小化不必要电路的时钟能耗,同时确保时序路径的完整性不受影响。 七、 进阶主题:低功耗与可测性设计中的时序考量 最后,本书触及了与时序紧密相关的两个高级领域: 1. 低功耗设计中的时序保护: 探讨了在电源门控(Power Gating)场景下,如何设计和验证状态保持电路(State Retention Circuits),以及电源开启/关闭过程中对系统内所有寄存器时序状态的恢复与检查。 2. 可测性设计(DFT)的时序影响: 在扫描链(Scan Chain)的插入与测试模式切换过程中,时序的完整性至关重要。我们分析了扫描插入对正常工作模式(Normal Mode)时序的影响,以及如何设计适当的测试模式(Test Mode)下的时钟控制逻辑,以防止测试模式下的时序违例。 本书结构严谨,理论与实践并重,旨在提供一套深入、实用的方法论,指导工程师们驾驭现代高速电子设计中错综复杂的时间约束和时序挑战。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

在我阅读《Timed Boolean Functions》的过程中,我感受到了作者在理论构建上的严谨与深邃。我一直以来都认为,要想真正理解和控制一个复杂的系统,就必须充分考虑其“时间”属性。传统的布尔函数虽然在描述逻辑状态时极其有效,但它们缺乏对时间维度的刻画能力,无法捕捉到状态转换发生的具体时机、持续时间以及其动态演变的过程。《Timed Boolean Functions》的出现,恰恰填补了这一理论上的空白,它提供了一种将逻辑与时间紧密结合的强大工具。我非常好奇书中是如何形式化地定义“定时布尔函数”的,是引入了新的数学概念,还是对现有布尔代数进行了扩展?书中是否会提供一套严谨的数学框架,用来分析这些定时布尔函数所描述的系统的属性?我尤其关心书中是否会探讨如何处理异步事件、周期性行为以及时间延迟等复杂的时间约束,这些在现实世界的许多关键应用中都扮演着至关重要的角色,例如在实时操作系统、通信网络协议、以及工业控制系统等领域。如果这本书能够提供一套有效的分析方法,来确保这些系统的正确性和可靠性,那么其价值将是不可估量的。我还会想知道,书中是否会给出一些具体的应用案例,来展示定时布尔函数在解决实际问题中的威力,例如在硬件验证、软件测试、或者系统性能优化等方面。总而言之,这本书在我看来,是对如何精确地理解和控制动态系统的一次深刻的理论探索,它为我打开了新的研究视角。

评分

《Timed Boolean Functions》这本书,在我阅读的初期,就给我带来了强烈的视觉冲击,仿佛打开了一个全新的理论世界。我一直认为,要真正理解一个系统的行为,就必须同时考虑其状态和时间。单独考虑状态,往往会忽略系统动态性带来的复杂性;而只关注时间,又会失去对系统逻辑结构本身的洞察。这本书似乎正是瞄准了这个核心问题。我一直对那些具有周期性、延迟性或者依赖于特定时间窗口才能激活的逻辑非常着迷。比如,在某些控制系统中,一个控制信号必须在特定的时间点被发出,并且在另一个时间点被接收,否则整个系统就会失效。布尔函数在描述这些逻辑方面是非常强大的,但当时间维度被引入时,其复杂性会呈指数级增长。《Timed Boolean Functions》显然是试图在这方面做出一些突破。我非常期待书中能够提供一些严谨的数学框架,用来形式化地描述和分析这些带有时间约束的布尔函数。书中是否会介绍一些新的逻辑符号或运算,来显式地表达时间的概念?例如,是否会存在类似于“在t时刻之前”、“在t时刻之后”、“持续时间至少为d”这样的算子?我还会关注书中是否会提出一些算法,用于检查这些定时布尔函数的属性,比如一致性、可达性或者周期性。这对于保证系统的可靠性和安全性至关重要。我猜想,书中可能会引用一些已有的形式化方法,比如模型检测(Model Checking)或者定理证明(Theorem Proving),并在此基础上进行扩展。这本书在我看来,是一种对理论探索的极致追求,它让我看到,即使是看似简单的布尔逻辑,在与时间结合后,也能演化出如此丰富和深奥的学问。

评分

《Timed Boolean Functions》这本书,在我接触到的瞬间,就让我感受到了其理论的深刻和应用的广阔。我一直认为,在现代复杂的工程和科学领域,时间是不可或缺的一个维度。无论是物理系统的演化,还是信息系统的交互,都离不开时间的制约。布尔函数作为描述逻辑关系的基石,其简洁性毋庸置疑,但如何将其与时间这一动态概念融合,一直是一个挑战。《Timed Boolean Functions》似乎就是致力于解决这一挑战,它提供了一种将逻辑与时间深度结合的理论框架。我非常期待书中能够深入探讨如何形式化地描述带有时间约束的布尔函数,例如如何表达信号的延迟、事件的触发时机、以及状态的保持时间。我猜想,书中会涉及一些严谨的数学工具,例如集合论、时序逻辑(Temporal Logic)或者状态机模型(State Machine Models)。我还会关注书中是否会提出一些算法,用于分析这些定时布尔函数的性质,比如检查系统的可达性、是否存在死锁、或者是否满足某些实时性要求。这对于设计和验证高可靠性系统至关重要。我还在思考,这本书是否会给出一些具体的应用案例,来展示定时布尔函数在解决实际问题中的强大能力,比如在通信协议的设计、并发程序的分析,或者控制系统的建模等方面。这本书在我看来,是对如何精确地理解和控制动态系统的一次重大理论突破。

评分

在我翻阅《Timed Boolean Functions》这本书的过程中,我被它所提出的概念深深吸引。长期以来,我一直觉得,在描述复杂的系统行为时,仅仅依靠静态的布尔逻辑是远远不够的。很多系统的动态性,其核心就在于“时间”这一维度。布尔函数在描述逻辑状态的转变上是极其强大的,但它们往往无法捕捉到状态转变发生的时间点、持续时间或者周期性。这本书似乎就是试图在这两者之间架起一座桥梁。《Timed Boolean Functions》在理论层面上,为我提供了一种全新的视角来思考如何精确地刻画那些与时间紧密相关的逻辑行为。我非常好奇书中是如何定义“定时布尔函数”的,是引入了额外的时钟变量,还是采用了某种更抽象的时间模型?书中是否会提供一些算法,用于分析这些定时布尔函数所描述的系统的属性?例如,我特别关心书中是否会涉及如何检查系统的实时性约束,例如是否所有响应都在规定的时间内完成,或者是否存在潜在的死锁情况。我相信,对于诸如嵌入式系统、分布式系统或者安全关键型系统等领域,拥有强大的定时布尔函数分析工具将是至关重要的。我还会关注书中是否会介绍一些已有的建模语言或工具,它们是如何借鉴了定时布尔函数这一思想来解决实际问题的。这本书在我看来,不仅是一本理论著作,更是对如何理解和控制复杂动态系统的一次深刻的哲学思考。

评分

我最近拜读了《Timed Boolean Functions》这本书,它所描绘的理论世界让我倍感振奋。在我长期的研究和实践中,我越来越意识到,很多系统的行为,其关键在于“何时”发生,而不仅仅是“是否”发生。布尔函数在描述逻辑状态转换方面功不可没,但它本质上是静态的,无法捕捉到系统随时间变化的动态特性。《Timed Boolean Functions》恰恰是在弥合这一鸿沟,它为我们提供了一种将离散的逻辑与连续或离散的时间概念有机结合的强大工具。我非常好奇书中是如何定义这些“定时布尔函数”的,是引入了新的数学算子,还是对现有的布尔代数进行了扩展?书中是否会提供一套完整的理论体系,来分析这些函数所描述的系统的性质?我特别关注书中是否会探讨如何处理异步事件、周期性行为以及时间延迟等问题,因为这些在现实世界的许多复杂系统中都普遍存在。例如,在分布式系统中,消息的延迟和丢失可能导致系统行为的不可预测性;在实时系统中,任务的调度和执行时间都必须在严格的限制内。如果这本书能够提供一套严谨的数学工具和有效的分析方法,来解决这些难题,那么其价值将是无可估量的。我还会想知道,书中是否会给出一些具体的应用案例,来说明定时布尔函数是如何在实际问题中得到应用的,比如在硬件设计的验证、软件系统的分析,或者生物系统的建模等方面。总而言之,这本书在我看来,是对如何精确地理解和控制动态系统的又一次深刻的理论探索。

评分

读完《Timed Boolean Functions》之后,我的脑海中充斥着各种各样的想法,很多之前模糊的概念似乎都在这本书的理论框架下得到了清晰的阐释。这本书对我而言,不仅仅是一本关于数学工具的书,更像是一扇窗,让我看到了如何用一种更精确、更系统的方式来理解那些与时间紧密相关的逻辑行为。我一直对那些行为并非瞬间发生,而是存在一定延迟或周期的系统很感兴趣。例如,一个电子元件的响应速度,或者一个网络协议的通信时延,这些都直接影响着整个系统的稳定性。而布尔函数本身在描述“是”或“否”、“开”或“关”的状态转换时,是如此的简洁有效。然而,当我们将“何时”这个问题引入时,布尔函数的表达力似乎得到了指数级的提升。《Timed Boolean Functions》似乎就提供了这样一种桥梁,它试图将抽象的逻辑与具体的时间概念有机地结合起来。我非常好奇书中是如何定义“定时布尔函数”的,是引入了额外的时钟变量,还是采用了某种更抽象的时间域?书中的数学形式化方法是否足够严谨,能够支持形式化验证?我猜想,书中可能还会涉及一些图论或状态机的概念,因为很多动态系统都可以用状态机来表示,而定时布尔函数可能就是用来描述状态转移的条件和触发机制。我尤其关注书中是否会探讨如何从一个复杂的定时布尔系统推导出其等价的、更易于分析的简化形式,或者如何进行可达性分析,以确保系统不会进入某种非预期的状态。这本书的出现,对我来说,是一种理论上的启迪,它让我开始思考,是否可以利用这种方法来解决我工作中遇到的某些棘手问题,比如如何确保一个实时系统的所有操作都在规定的时间内完成,或者如何分析一个并发系统中可能出现的死锁情况。

评分

我最近读了一本名为《Timed Boolean Functions》的书,虽然我还没有机会深入研究其中每一个细节,但这本书所展现出的深度和广度已经让我印象深刻。它触及了我一直在思考的一些关于时间和逻辑交互的领域,尤其是在系统建模和分析方面。我一直觉得,很多复杂的系统,无论是硬件还是软件,其核心都离不开对状态转换的精确描述,而这种描述往往伴随着时间维度的考量。布尔函数在描述状态变化上是基础,但加入了时间这个维度后,其表达能力和应用场景就变得更加丰富和强大。《Timed Boolean Functions》似乎就是致力于探索这个交集。我期待书中能够提供一些新的视角来理解如何利用时间来增强布尔函数的表达力,例如如何建模周期性行为、延迟、以及异步事件的影响。我知道这是一个非常庞大和复杂的课题,如何将离散的逻辑操作与连续或离散的时间概念有效地结合起来,本身就是一项巨大的挑战。我特别感兴趣的是书中可能提出的算法或方法论,用于解析和验证涉及时间约束的布尔系统。这对于设计高可靠性系统,例如工业控制系统、航空航天软件,甚至是安全关键型的嵌入式系统都至关重要。在这些领域,任何一个时间上的微小偏差都可能导致灾难性的后果。因此,一本能够提供严谨数学框架和实用分析工具的书籍,其价值是不可估量的。我还在思考,这本书是否会探讨一些实际的应用案例,比如在分布式系统中的一致性问题,或者在实时操作系统中的任务调度算法。这些都是我工作中经常遇到的难题,如果能从《Timed Boolean Functions》中找到一些理论上的指导,那将是非常宝贵的。我还会关注书中是否会介绍一些现有的建模语言或工具,它们是如何借鉴了定时布尔函数这一概念来解决实际问题的。总而言之,这本书在我的书架上占据了一个非常重要的位置,它代表了我对理解和控制复杂动态系统的一次深入探索。

评分

我最近翻阅了《Timed Boolean Functions》这本书,虽然还没有来得及完全消化其精髓,但它所呈现出的理论深度和广度已经让我感到非常兴奋。一直以来,我都在思考如何更有效地描述和分析那些行为与时间紧密相关的系统。在很多工程领域,例如嵌入式系统、通信协议设计,甚至是生物系统的建模,时间都是一个不可忽视的因素。传统的布尔函数虽然在描述逻辑状态方面非常强大,但它们通常是静态的,无法捕捉到动态系统中随时间变化的特性。《Timed Boolean Functions》似乎正是弥补了这一空白,它试图将离散的逻辑表达与连续或离散的时间概念相结合。我非常好奇书中是如何定义“定时布尔函数”的,它是否引入了新的数学工具,或者对现有的布尔代数进行了扩展?书中是否会提供一些算法,用于分析这些定时布尔函数的性质,例如检查是否存在死锁,或者验证系统是否能在规定的时间内响应?我特别关注书中是否会探讨如何处理异步事件和周期性行为,因为这些在现实世界的许多系统中都非常普遍。例如,一个传感器信号的到来可能是一个异步事件,而一个时钟信号的周期性触发则是一种典型的周期性行为。如果这本书能够提供一套严谨的理论框架和实用的分析方法,来处理这些复杂的时间和逻辑交互,那么它的价值将是巨大的。我还会想知道,书中是否会给出一些具体的应用案例,来说明这些定时布尔函数是如何在实际问题中得到应用的。总而言之,这本书在我看来,是对如何精确地理解和控制动态系统的又一次深刻的探索,它为我打开了新的视野,激发了我对相关领域更深入研究的兴趣。

评分

《Timed Boolean Functions》这本书,在我开始阅读的第一页起,就带给我一种“原来如此”的奇妙感觉。我长期以来一直在思考,在处理许多复杂的系统时,纯粹的逻辑描述往往是不够的,必须考虑时间维度。很多系统的行为,并不是 instantaneous(瞬时的),而是伴随着延迟、周期或者特定的时间窗口。布尔函数在描述逻辑状态时是无与伦比的,但如何将“何时”的问题有效地融入其中,一直是一个挑战。《Timed Boolean Functions》似乎就是为解决这个问题而生的。我非常期待书中能够提供一套严谨的数学框架,能够将布尔逻辑与时间概念有机地融合起来。我猜想,书中可能会介绍一些新的逻辑操作符,或者引入一种新的代数结构,来显式地表达时间上的约束,比如“在t秒内”、“持续至少d秒”、“在每个周期T内”。我还对书中是否会提出一些用于分析这些定时布尔函数的算法非常感兴趣。例如,如何进行可达性分析,以判断系统是否会进入某种危险状态?如何进行时间约束的检查,以确保系统的实时性要求得到满足?我一直在思考,这本书是否会涉及到一些模型检测(Model Checking)或者形式化验证(Formal Verification)的技术,因为这些技术正是处理复杂系统属性验证的利器。我还会想知道,书中是否会提供一些实际的应用案例,例如在并发系统中的同步问题,或者在实时控制系统中的任务调度问题。这本书在我看来,是对理解和控制动态系统的又一次重要的理论探索,它为我提供了一种全新的思考问题的方式。

评分

《Timed Boolean Functions》这本书,在我初读时就给我带来了巨大的启发。我一直认为,在分析和设计复杂系统时,时间维度是至关重要的。很多系统的行为,其根本在于“何时”这个状态的演变,而不仅仅是“是什么”这个状态本身的逻辑。布尔函数在描述逻辑关系时是如此的简洁有力,但它们通常是静态的,无法捕捉到系统随时间而动的特性。《Timed Boolean Functions》似乎就提供了一种将逻辑与时间深度融合的理论框架。我非常期待书中能够对“定时布尔函数”这一概念进行深入的阐述,并提供一套严谨的数学工具来描述和分析它们。我猜想,书中可能会引入一些新的逻辑算子,用来显式地表达时间上的约束,例如“在t时刻之前”、“持续时间至少为d”、“在每个周期T内”等等。我还会对书中是否会提出一些算法,用于分析这些定时布尔函数所描述系统的属性非常感兴趣,例如如何进行可达性分析,以确保系统不会进入某种危险状态;如何进行时间约束的检查,以保证系统的实时性要求得到满足。这对于诸如嵌入式系统、分布式系统、航空航天软件等领域,无疑具有极其重要的意义。我还会关注书中是否会给出一些具体的应用案例,来展示定时布尔函数在解决实际问题中的强大能力,例如在通信协议的设计、并发程序的分析,或者控制系统的建模等方面。这本书在我看来,是对如何精确地理解和控制动态系统的一次重要的理论创新。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有