嵌入式系统的描述与设计——计算机科学丛书

    本书介绍嵌入式系统领域的基本概念以及实际的描述和设计方法，包括嵌入式系统设计的模型和体系结构、描述语言、系统划分、设计质量评估、描述细化以及系统级方法学等方面。讲解详细，实例丰富，有针对性地介绍了若干著名算法或解法，并解释每种方法的优缺点，还包括对该领域其他工作的综述，并提出尚未解决的一些问题。本书适合从事嵌入式系统设计和研究的工程技术人员、科研人员、高等院校计算机和电子信息工程专业的本科生和研究生。

    Daniel D. Gajski教授于宾夕法尼亚大学费城分校获得博士学位。他有十几年的从事数字电路、交换系统、巨型计算机设计以及在VLSI结构领域的从业经历。此后又在伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校计算机科学系从事了10年的学术研究。目前他是加州大学艾尔温分校信息与计算机科学系、电子与计算机工程系的教授。他出版过多部专著。他的研究方向为嵌入式系统与信息技术、设计方法学与e设计环境、系统描述语言及CAD软件、设计科学。 译者简介 边计年 清华大学计算机系教授，博士生导师。1970年毕业于清华大学自动控制系，毕业后在清华大学任教至今。他出版过多部专著和译著。研究方向为片上系统 (SOC) 的系统设计方法，包括系统描述、软硬件划分与通信综合、与布图结合的高层次综合、系统协同设计与验证等。

    在过去的十年里，VLSI设计技术，特别是CAD产业，以异常迅猛的速度发展。这种快速的进展使得产业界能在更短的时间内设计和制造出复杂的专用集成电路和系统。本书综述了系统设计的基本概念，并提出了软件和硬件系统设计方法学的原理。可帮助投身于电子系统设计的人士跟上时代的步伐。
本书特点
●提出系统设计中的基本问题，讨论各种可用于捕获系统行为及其实现的概念
●模型研究用来描述系统功能性的语言，以及通过模拟验证系统功能的各种问题为系统划分、评估及模型细化等提供了算法和技术的综述
●将以上所有的主题结合起来，使之成为一个具有一致性的设计方法，其中还包括对系统设计的通用环境的讨论

出版者的话
专家指导委员会
译者序
英文版序言
致谢
第1章 引言
1.1 设计表示
1.2 抽象级别
1.3 当前的设计方法学
1.4 系统级方法学
1.5 系统描述和设计
第2章 模型与体系结构
2.1 引言
2.2 模型分类
2.3 面向状态的模型
2.3.1 有限状态机
2.3.2 Petri网
2.3.3 层次化并发有限状态机
2.4 面向活动的模型
2.4.1 数据流图
2.4.2 流程图
2.5 面向结构的模型
2.6 面向数据的模型
2.6.1 实体-关系图
2.6.2 Jackson图
2.7 异构模型
2.7.1 控制/数据流图
2.7.2 结构图
2.7.3 程序设计语言模式
2.7.4 面向对象的模型
2.7.5 程序状态机
2.7.6 队列模型
2.8 体系结构分类
2.9 专用体系结构
2.9.1 控制器体系结构
2.9.2 数据通路体系结构
2.9.3 带数据通路的有限状态机
2.10 处理器
2.10.1 复杂指令集计算机
2.10.2 精简指令集计算机
2.10.3 向量机
2.10.4 超长指令字计算机
2.11 并行处理器
2.12 结论
2.13 练习
第3章 系统描述语言
3.1 引言
3.2 概念模型的特性
3.2.1 并发性
3.2.2 状态迁移
3.2.3 层次化
3.2.4 程序结构
3.2.5 行为完成
3.2.6 通信
3.2.7 同步
3.2.8 异常处理
3.2.9 非确定性
3.2.10 时序
3.3 嵌入式系统的描述要求
3.4 描述语言综述
3.4.1 VHDL
3.4.2 Verilog
3.4.3 HardwareC
3.4.4 CSP
3.4.5 Statecharts
3.4.6 Argos
3.4.7 SDL
3.4.8 Silage
3.4.9 Esterel
3.5 SpecCharts
3.5.1 语言描述
3.5.2 用SpecCharts描述嵌入式系统
3.5.3 等价图形化表示
3.5.4 语言的可扩展性
3.6 结论和发展方向
3.7 练习
第4章 系统描述举例
第5章 转换成VHDL
第6章 系统划分
第7章 设计质量评估
第8章 设计描述细化
第9章 系统设计方法学
附录A应答机的自然语言描述
附录B应答机的SpecCharts描述
参考文献
术语解释
索引

多年来，半导体制造技术持续迅速发展，芯片规模的增大使得集成电路的应用范围也在迅速扩大，已经渗透到各行各业，在机械系统和其他系统中广泛使用，形成所谓嵌入式系统。嵌入式系统深入到人类活动的几乎所有方面。从和我们日常生活密切相关的手机、个人数字助理(PDA)、音响设备、高清晰度电视、游戏机，到公共场所常见的汽车电子设备、通信设备、电子医疗设备，再到特殊领域，如军事、航天、水下等使用的电子设备，嵌入式系统无时无刻不在发挥着重要作用并将继续扮演越来越重要的角色。同时，片上系统(SOC)应运而生，在一个芯片上可以同时集成微处理器、存储器、专用电路、输入输出电路、模拟电路，甚至射频电路和微..

基本原理 在过去的十年里，VLSI的设计技术特别是CAD产业取得了很大成功，与IC制造技术同步以异常迅猛的速度发展。与高抽象层次相比，低层次的设计问题更早地变得难解和费时。因此，学术界和产业界都被迫将注意力首先投向诸如电路模拟、布局、布线及布图规划等问题。当这些问题变得易于处理时，便成功地开发出用于逻辑模拟和综合的CAD工具，并将其引入到设计过程中。随着设计复杂性的大幅度提高和产品进入市场时间要求的大幅度缩短，产业界和学术界都开始关注比逻辑级和布局级更高级别的设计问题。由于高层次的抽象使设计者需要考虑的对象数目降低了一个数量级，也就允许产业界能够在更短的时间内设计和..