sis_lab_tutorial_1_logic_synthesis - /RJLF RSWLPL]DWLRQ...

±
/RJLF±RSWLPL]DWLRQ±XVLQJ±6,6
Laboratory 1
in course “Logic synthesis”
2002-version
Written by Tomas Bengtsson and Shashi Kumar

/RJLF±RSWLPLVDWLRQ±XVLQJ±6,6±
- 2 -
±
²³ ,QWURGXFWLRQ BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB´
²³²³ %HQFKPDUN±&LUFXLWV BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB´
²³µ³ 2EMHFWLYHV BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB¶
²³·³ 'RFXPHQWV BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB¶
µ³ /DE¶LQVWUXFWLRQV BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB·
µ³²³ 7DVN±²±'HVLJQ±RI±FRPELQDWLRQDO±ORJLF BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB¸
2.1.1. Preparations ____________________________________________________6
2.1.2. Two level optimization ___________________________________________6
2.1.3. Information about BCD to 7-segment decoder _________________________6
2.1.4. Multi level optimization __________________________________________6
2.1.5. Theory about multiplier___________________________________________7
µ³µ³ 7DVN±µ±'HVLJQ±RI±VHTXHQWLDO±ORJLF BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB¹
2.2.1. Preparations ____________________________________________________8
2.2.2. Lab task _______________________________________________________8
2.2.3. Theory about the Gray-code _______________________________________9
µ³·³ 7DVN±·±2SWLPL]DWLRQ±RI±EHQFKPDUNV BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBº
2.3.1. Preparations ____________________________________________________9
2.3.2. Benchmark files_________________________________________________9
2.3.3. Two level optimization of combinatorial benchmarks ___________________9
2.3.4. Multi level optimization of combinatorial benchmarks __________________9
2.3.5. Optimization of sequential benchmarks _____________________________10
¸³ )LOH¶IRUPDWV±IRU±FRPELQDWLRQDO±ORJLFBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB²¹
·³²³ ³%/,)´»IRUPDW±IRU±FRPELQDWLRQDO±ORJLF BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB²¼
3.1.1. Example Full-adder _____________________________________________10
3.1.2. Comments in “BLIF”-format______________________________________11
3.1.3. The command “write_blif” _______________________________________12
·³µ³ +LHUDUFKLFDO±GHVFULSWLRQV±LQ±³%/,)´»IRUPDW BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB²·
·³·³ )LOH»IRUPDW±³3/$´BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB²´
3.3.1. The command “write_pla”________________________________________15
3.3.2. pla-format for functions with don’t cares ____________________________15
·³´³ 7KH±³(41´»IRUPDW BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB²¸
3.4.1. The command ”write_eqn” _______________________________________16
´³ )LOH¶IRUPDW±IRU±VHTXHQWLDO±ORJLF BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB²º
´³²³ ³.,66µ´»IRUPDW½±D±VXESDUW±RI±³%/,)´±WR±GHVFULEH±DQ±)60 BBBBBBBBBBBBBBB²¾
»³ 6,6±&RPPDQGV BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB²¼
¶³²³ +RZ±WR±XVH±6,6 BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB²¹
¶³µ³ ,QSXW±&RPPDQGVBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB²¹
¶³·³ 3URFHVVLQJ±&RPPDQGV BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB²º

/RJLF±RSWLPLVDWLRQ±XVLQJ±6,6±
- 3 -
5.3.1. Two Level Optimization Commands _______________________________19
5.3.2. Multilevel Optimization Commands ________________________________21
5.3.3. FSM optimization commands _____________________________________27
¶³´³ 6FULSWV BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB·µ
5.4.1. Using a script to simplify work ____________________________________32
5.4.2. A Script of SIS commands for Multi-Level Logic Optimization __________33
¶³¶³ 2XWSXW±&RPPDQGV BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB··
¶³¸³ 6WDWXV±&KHFNLQJ±&RPPDQGVBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB·´
¶³¾³ 0LVFHOODQHRXV±&RPPDQGVBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB·¸
·³