Vom Nutzen funktionaler Datenstrukturen zum Entwurf ausführbarer Netzlistenbeschreibungen

Abstract

Dieser Text legt dar, wie die funktionale Methode zur Hardwarebeschreibung eingesetzt werden kann. Hierbei beleuchtet die Arbeit die nachfolgenden Aspekte:

1) Vorstellung einer funktionalen Datenstruktur, die ideal zur Netzlistenbeschreibung geeignet ist, da sie einen Kompromiss der unterschiedlichen Einbettungstiefen zulässt. Diese Sturktur kann genutzt werden, um Netzlistenbeschreibungen oberflächlich in die Host-Sprache einzubetten. Sie kann aber auch zum Deep-Embedding verwendet werden. Oberflächliche Einbettung meint hier, dass Sprachkonstrukte der Host-Sprache genutzt werden, um ein Ergebnis in der Gast-Sprache zu erzielen. Im Gegensatz dazu bedeutet tiefe Einbettung, dass das Typsystem der Host-Sprache angewandt wird um Elemente der Gast-Sprache typsicher zu beschreiben.

2) Weiter wird ein konkreter Typ für die Beschreibung von Hardware ist jedoch ein neuer Datentyp notwendig entwickelt, da hierfür ein einfacher Zustands-Arrow (ArrowState) nicht ausreicht. Im vorgestellten Typ liegt die Hardwarebeschreibung gleichberechtigt neben dem Arrow. Dies ist mehr als ein einfacher Zustands-Arrow der zwar die Hardwarebeschreibung mit führen könnte. Dann allerdings in gewisser Weise für die Generierung seiner eigenen Beschreibung verantwortlich wäre.

3) Außerdem wird dargestellt, wie ein (weitestgehend) generischer Algorithmus zur zyklische Redundanzprüfung mit Arrows umgesetzt wird. Die Berechnung des CRC-Wertes basiert auf der Polynomdivision, dessen Rest den CRC-Wert darstellt. Der vorgestellte Ansatz berechnet den CRC mit Hilfe eines linear rückgekoppeltem Schieberegister, kurz LSFR.