سنتز لاجیک

زبان های توصیف سخت افزار در ابتدا به عنوان ابزاری برای مدلسازی ابداع شده و مورد استفاده بودهاند. به مرور با پیدایش و پیشرفت ابزارهای سنتز قسمت هایی از اجزا آنها قابل تجزیه و مفهوم مداری برای آنها معین شده است . نرم افزار های سنتز لاجیک فرایند طراحی دیجیتال را بسیار کو تاهتر کرده اند. برای استفاده از این ابزار ها ابتدا توصیف طرحها در سطح بالا نو شته شده و سپس به کمک آنها مدار معادل در سطح دروازه های منطقی به صورت خود کار تو لید می شود.

سنتز لاجیک چیست؟

سنتز لاجیک پروسه تبدیل تو صیف سطح بالای یک طرح به تو صیف بهینه شده آن در سطح دروازه های منطقی با استفاده از مجموعه سلول های استاندارد شرط ها و قید های اعمال شده به طرح است. مجموعه سلول های استاندارد شامل سلول های ساده از قبیل دروازه های منطقی پایه همانند:AND-OR-NOR سلول های بزرگتر مانند جمع کننده ها MUX ها فلیپ فلاپ های خاص و سلول های بزر گتر است.
سنتز لاجیک در روش طراحی شماتیک هم وجود داشته و در واقع در ذهن طراح و با قلم و کاغذ انجام می شود. در این روش طراح ابتدا تو صیف معماری طرح را بررسی می کند. سپس شرط های طرح از قبیل حداکثر فرکانس کارکرد شرط زمان بندی سطح مورد نیاز قابل تست بودن و توان مصرفی را مورد بررسی تعیین می کند. در پایان این مرحله توصیف سطح بالای سطح مشخص شده است. پس از آن پیاده سازی هر بلوک با استفاده از سلول های مو جود در کتابخانه سلول های استاندارد شروع می شود.
مرحله پیاده سازی باید به صوری باشد که کلیه شرط های طرح بر اورده شود.این مرله پیچیده ترین و طولانی ترین بخش کار است . در این مرحله لازم است که یک بلوک چند بار طرح و بررسی شود تا یک طرح بهینه در سطح دروازه های منطقی به دست آید.
طراحان با استفاده از ابزار های سنتز به جای انجام سنتز لاجیک به صورت ذهنی می توانند انرژی خود را روی بهینه کردن معماری طرح توصیف سطح بالای طرح پیدا کردن قید های با دقت بالا و بهینه کردن سلول های استاندارد متمرکز سازند.

در پرو سه طراحی دیجیتال در گذشته که هنوز ابزار های سنتز لاجیک وجود نداشتند محدودیت های زیر وجود داشت:

1- در طر ح های بزرگ احتمال خطای انسانی در تبدیل دستی طرح سطح بالا به مدار معادل در سطح دروازه های منطقی بسیار بالا بود. جا انداختن در وازه های منطقی در یک قسمت مدار به مفهوم طراحی مجدد قسمت زیادی از طرح بود.
2- طراح تا قبل از تکمیل طراحی در سطح دروازه های منطقی و تست آن نمی توانسا از بر آورده شدن قید ها و شرط های طرح مطمئن باشد
3- تبدیل طرح سطح بالا به سطح دروازه های منطقی زمان بسیار زیادی تلف می کرد.
4- چنانچه قید های مورد نظر طرح در سطح دروازه های منطقی بر آورده نمی شد زمان مورد نیاز برای طراح مجدد بسیار زیاد بود.
5- هر طراح با تو جه به دیدگاه خود و روش های مورد استفاده بلوک ها را به صورت متفاوتی پیاده سازی می کردو به این ترتیب در طرح های بزرگ علی رغم بهینه بودن بلوک های کو چک کل طرح به دلیل عدم تطابق بهینه نبود.
6- اگر اشکالی در طرح نهایی و مدار معادل به وجود میآید . شاید هزار ها دروازه های منطقی نیاز به طراحی مجدد پیدا می کردند.
7- استففاده مجدد از یک طرح امکانپذیر نبود.
8- از انجایی که در این روش طراحی در سطوح بالاتر انجام می گیرد لذا خطای انسانی به مراتب کاهش می یابد.
9- تبدیل طرح سطح بالا به دروازه های منطقی به سرعت انجام می شود. عملیاتی که بدون استفاده از ابزار های سنتز ماها طول می کشد و اکنون ظرف چند ساعت قابل انجام است.
10- اعمال تغییرات روی طرح بسیار سریع صورت می گیرد . در این حالت تغییرات در توصیف سطح بالا اعمال می شوند و سپس طرح دوباره سنتز می گردد