ハードウェア設計論 I
Hardware Design I


講義内容

ハードウェアの設計に関し、論理関数処理に関する基礎的な手法から,VLSI(大規模集積回路)システムの設計手法までの講義を行う。VLSIの設計は、アルゴリズムレベルから物理レベルまでの広い分野を含んでいるので、物理的な実現について簡単に解説した後、主に論理レベルとアルゴリズムレベルでの設計手法について論じる。
具体的には,以下の項目について講義する。

 ・ ハードウェア記述言語とVLSIの設計環境
 ・ 組合せ論理回路の設計(ブール代数と論理関数の簡単化)
 ・ 順序回路の設計(有限オートマトンとその簡単化,状態割り当て)
 ・ 高速回路の設計(高速算術演算回路、パイプライン回路の設計)
 ・ 論理合成と高位合成
 ・ ハードウェア設計の正しさ検証手法

授業計画
 1. LSI の仕組みとその設計環境
 2. 論理関数と論理式を用いた組合せ回路の設計
 3. 組み合わせ回路の簡単化
 4. 算術演算回路
 5. 順序回路の設計
 6. 順序回路の最適化
 7. タイミングシミュレーション
 8. 論理合成
 9. 多段合成
10. パイプライン回路
11. プロセッサの設計
12. ハードウェアの設計検証
13. テクノロジーマッピング
14. 試験


教科書

特になし (資料を配布)

参考書

1. 笹尾 勤:論理設計−スイッチング回路理論−、近代科学社、1995
  (ISBN4-7649-0233-8)
2. Giovanni De Micheli:Synthesis and Optimization of Digital Circuits,McGraw-Hill,
  1994(ISBN0-07-016333-2).

前提とする知識

(必ずしも先修条件ではない)

二進数とその演算,論理演算とブール代数,グラフ表現

 


情報学研究科 教務WG
Last Update:2002/08/14