框架时序逻辑程序语言MSVL的形式语义
Verilog_HDL教程
习题
1. Verilog HDL 是在哪一年首次被 IEEE 标准化的？ 2. Verilog HDL 支持哪三种基本描述方式？ 3. 可以使用 Verilog HDL 描述一个设计的时序吗？ 4. 语言中的什么特性能够用于描述参数化设计？ 5. 能够使用 Verilog HDL 编写测试验证程序吗？ 6. Verilog HDL 是由哪个公司最先开发的？ 7. Verilog HDL 中的两类主要数据类型什么？ 8. UDP 代表什么？ 9. 写出两个开关级基本门的名称。 10. 写出两个基本逻辑门的名称。
2.3 数据流描述方式
用数据流描述方式对一个设计建模的最基本的机制就是使用连续赋值语句。在连续赋 值语句中，某个值指派给线网变量。 连续赋值语句的语法为:
assign [delay] LHS_net = RHS_ expression;
右边表达式使用的操作数无论何时发生变化, 右边表达式都重新计算, 并且在指定的时延后 变化值被赋予左边表达式的线网变量。时延定义了右边表达式操作数变化与赋值给左边表 达式之间的持续时间。如果没有定义时延值, 缺省时延为 0。 下面的例子显示了使用数据流描述方式对 2-4 解码器电路的建模的实例模型。
module HalfAdder (A, B, Sum, Carry); input A, B; output Sum, Carry;
《数字逻辑基础》-第03章(2)
步骤4 步骤 画出工作波形图 由状态转换图容易直接画出： 由状态转换图容易直接画出：
1 2 3 4 5 6 7
CP Q1 Q2 Q3 Y
注意：由于采用下降沿触发型触发器，状态的转换发生于 的 注意：由于采用下降沿触发型触发器，状态的转换发生于CP的 下降沿时刻。 下降沿时刻。
分析图示同步时序电路的逻辑功能。 例：分析图示同步时序电路的逻辑功能。 步骤1 写出输出函数、 步骤 写出输出函数、激励函数 及次态函数
&
L
≥1
L = Q2 Q1 + Q2 Q0 + Q2Q1Q0
T2 = xQ1Q0 T1 = xQ1Q0 + xQ1
T0 = xQ1 + ( x ⊕ Q0 )
n Q2 +1 = T2Q2 + T2 Q2
Q2 T2
Q2
Q1 T1
Q1
Q0 T0
Q0
CP
& &
≥1
≥1
= xQ1Q0 Q2 + xQ1Q0 Q2 Q1n +1 = T1Q1 + T1Q1
D1 = xQ2 + xQ1
n +1 次态函数： 次态函数： Q2 = D2
由电路看出
CP
Q2 D2
Q2
Q1 D1
Q1
z ＆
Q1n +1 = D1
即特征方程
＆
激励函数代入次态函数得： 函数代入次态函数得 将激励函数代入次态函数得：
Q2n +1 = xQ2 + xQ1 Q
n +1 1
＆
Байду номын сангаас
≥ 1
= xQ2 + xQ1
Lecture 12 HDL语法-Verilog介绍
简单的Verilog程序 module trist1(out,in,enable); 三态门 output out; /*输出信号*/ 模块trist1 调用 input in, enable; //输入信号 模 块 mytri 的 实 mytri 例元件tri_inst； tri_inst(out,in,enable); 通过这种结构性 endmodule 模块构造可构成
同一电路的多种描述方法
• 二选一的选择器
门级（结构化）描述
module muxtwo(out,a,b,sl); input a, b, sl; output out; wire nsl, sela,selb; not #1 u1(nsl,sl); and #1 u2(sela,a,nsl); and #1 u3(selb,b,sl); or #1 u4(out, sela, selb); endmodule // #1是仿真延迟
RTL级行为描述
module muxtwo(out,a,b,sl); input a, b, sl; output out; reg out; always @(sl or a or b) if(!sl) out=a; else out=b; endmodule
布尔代数级行为描述
module muxtwo(out,a,b,sl); input a, b, sl; output out; assign out = sel?b:a; endmodule
同一电路的多种描述方法
• 二选一的选择器（综合）
混合描述
• 混合设计方式的1位全加器实例
module FA_Mix (A, B, Cin, Sum, Cout); input A, B, Cin; output Sum, Cout; reg Cout; reg T1, T2, T3; wire S1; xor X1(S1, A, B); // 门实例语句。 always @ ( A or B or Cin ) // always 语句。 begin T1 = A & Cin; T2 = B & Cin; T3 = A & B; Cout = (T1 | T2) | T3; end assign Sum = S1 ^ Cin; // 连续赋值 语句。 endmodule
项目5 掌握软件工程中的形式化方法
任务4 掌握Z语言表示方法
• 5.4.1 概述 • Z语言的数学基础是集合论和一阶谓词演算。 • Z语言模型的三个主要组成部分是：输入、 输出和状态。 • 1.数据抽象 • 是利用抽象的数据结构来进行功能性的描 述，而不关心这些抽象数据结构在计算机 中是如何表示和实现的。
• 2.过程抽象 • 忽略任务具体完成的过程，而只精确描述 该任务所要完成的功能，即描述了从输入 到输出的映射，该映射的定义域和值域均 使用数据抽象和操作抽象。
任务1 掌握形式化方法基本概念
• 5.1.1 形式规约 • 软件规格说明是对软件系统对象，对象的操作方 法，以及对象行为的描述。 • 5.1.2 形式证明与验证 • 1.模型检测 • 适用于有穷状态系统，优点是完全自动化并且验 证速度快。 • 2.定理证明 • 采用逻辑公式来表示系统规约及其性质。
5.4.2 Z语言表示
• 1.集合、关系及函数
• • • • • •
幂集 元组和笛卡尔积 关系与函数 队列和包 2.自由类型和模式 模式：对软件系统的抽象状态和操作功能 具有较强的描述能力 • （1）水平形式 • （2）垂直形式
5.4.3 Z语言实例
• • • • • • • • • 1.停车场管理系统的例 （1）基本数据类型定义 “停车提示”是一个基本数据类型的名字 “停好”和“停车场满”是该类型的数据可能的 取值 停车提示= 停好| 停车场满 （2）全局变量声明 在Z 语言中，N 和Z 属于基本数据集合，分别表 示正整数集合和整数集合。 停车场容量: Z/*变量声明*/ 停车场容量≥0/*变量约束*/
• 1962 年，联邦德国的Carl Adam Petri在他的博 士论文“KommunikationmitAutomaten”《用 自动机通信》中首次使用网状结构模拟通信系统。 • 该系统模型后来以Petri 网为名流传。现在， Petri 网一词既指这种模型，又指以这种模型为基 础发展起来的理论，有时又把Petri 网称为网论 （net theory）。 • Petri 网分为两类 • 1.位置/迁移Petri 网 • 2.高级网：谓词／迁移Petri 网、有色Petri 网、 计时Petri 网
第7章 几种结构化知识表示及其推理
7.3.2 语义网络的表达能力
由语义网络的结构特点可以看出，语义网络不仅可以表 示事物的属性、状态、行为等，而且更适合于表示事物之间 的关系和联系。而表示一个事物的层次、状态、行为的语义 网络，也可以看作是该事物与其属性、状态或行为的一种关 系。如图7-3所示的语义网络，就表示了专家系统这个事物 （的内涵），同时也可以看作是表示了专家系统与“智能系 统”、“专家知识”、“专家思维”及“困难问题”这几个 事物之间的关系或联系。所以，抽象地说，语义网络可表示 事物之间的关系。因此，关系（或联系）型的知识和能化为 关系型的知识都可以用语义网络来表示。下面给出常见的几 种。
frame(name("教师"), body([st("类属",[st("<知识分子>",[])]), st("工作",[st("范围",[st("教学",[]),st("科研",[])]), st("缺省",[st("教学",[])])]), st("性别",[st("男",[]),st("女",[])]), st("学历",[st("中师",[]),st("高师",[])]), st("类型",[st("<小学教师>",[]),st("<中学教师>",[]), st("<大学教师>", [])])])) .
例7-1 下面是一个描述“教师”的框架： 框架名: <教师> 类属: <知识分子> 工作: 范围: (教学，科研)
EDA应用技术 硬件描述语言Verilog HDL
第3章硬件描述语言Verilog HDL EDA应用技术EDA应用技术3.1 引言3.1 引言内容概要3.1 引言 3.1 引言3.1 引言形式化地表示电路的行为和结构；3.2 Verilog HDL基本结构内容概要3.2 Verilog HDL基本结构 3.2 Verilog HDL基本结构3.2 Verilog HDL基本结构 3.2 Verilog HDL基本结构3.2 Verilog HDL基本结构3.2 Verilog HDL基本结构[例3.2.5¾Verilog HDLendmodule声明语句中。
模块是可以进行层次嵌套的。
3.2 Verilog HDL基本结构 3.2 Verilog HDL基本结构3.2 Verilog HDL基本结构 3.2 Verilog HDL基本结构Verilog3.2 Verilog HDL基本结构 3.2 Verilog HDL基本结构3.2 Verilog HDL基本结构Verilog3.2 Verilog HDL基本结构3.2 Verilog HDL基本结构HDL语言描述的“东西”都通过其名字来识别，3.2 Verilog HDL基本结构六、编写Verilog3.2 Verilog HDL基本结构1语汇代码的编写标准3.2 Verilog HDL基本结构1语汇代码的编写标准（续）3.2 Verilog HDL基本结构2综合代码的编写标准3.2 Verilog HDL基本结构（6）描述组合逻辑的always块，一定不能有不完全赋值，即所有输出变2综合代码的编写标准（续1）3.2 Verilog HDL基本结构（10）避免生成不想要的触发器。
2综合代码的编写标准（续2）3.2 Verilog HDL基本结构2综合代码的编写标准（续3）3.2 Verilog HDL基本结构2综合代码的编写标准（续4）3.3 数据类型及常量、变量内容概要3.3 数据类型及常量、变量一、数据类型3.3 数据类型及常量、变量（1）3.3 数据类型及常量、变量8’b1001xxxx8’b1010zzzz3.3 数据类型及常量、变量（3）3.3 数据类型及常量、变量3.3 数据类型及常量、变量（4）parameter常量（符号常量）3.3 数据类型及常量、变量 3.3 数据类型及常量、变量：利用特殊符号“#”3.3 数据类型及常量、变量3.3 数据类型及常量、变量三、变量1. nets型变量定义——输出始终随输入的变化而变化的变量。
形式化建模语言
形式化建模语言
形式化建模语言是一种用于描述系统行为和结构的形式化语言。
与自然语言相比，它能够提供更准确、更清晰和更精确的表示，从而帮助人们更好地理解和分析系统。
形式化建模语言通常被用于软件工程、系统工程、计算机科学和信息技术等领域。
在形式化建模语言中，常用的表示方式包括有限状态自动机、Petri网、时序逻辑、模型检查和演算等。
有限状态自动机是用来描述系统状态转移的方法，Petri网是用来描述系统并发性和同步性的方法，时序逻辑是用来描述系统时间行为的方法，模型检查是一种验证系统性质的方法，演算是一种形式化推理的方法。
形式化建模语言的优点在于它能够捕捉到系统中的细节和复杂性，从而帮助人们更好地理解系统。
同时，形式化建模语言可以用于自动化验证和测试系统，从而提高系统的可靠性和安全性。
不过，形式化建模语言在使用过程中也存在一些挑战，比如需要专业知识和技能，以及很难应对系统复杂性的增加等。
为了克服这些挑战，需要结合实际应用场景进行有效的建模和分析，同时还需要不断改进和完善形式化建模语言的理论和方法。
- 1 -。
编译原理考试试题与答案(汇总)
19.正规文法产生的语言都可以用上下文无关文法来描述。 ( )
20.一个优先表一定存在相应的优先函数。 ( )
21.3型文法一定是2型文法。 ( )
22.如果一个文法存在某个句子对应两棵不同的语法树，则文法是二义性的。 ( )
答案：1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.× 7.×8.× 9.√ 10.× 11.×
5．LR分析法在自左至右扫描输入串时就能发现错误，但不能准确地指出出错地点。(√)
6．逆波兰表示法表示表达式时无须使用括号。(√ )
7．静态数组的存储空间可以在编译时确定。(×)
8．进行代码优化时应着重考虑循环的代码优化，这对提高目标代码的效率将起更大作用。(×)
9．两个正规集相等的必要条件是他们对应的正规式等价。(× )
else while (A ≤ D)
A=A+2;
}。
解：该语句的四元式序列如下(其中E1、E2和E3分别对应A＜C∧B＜D、A≥1和A≤D，并且关系运算符优先级高)：
100 (j<,A,C,102)
101 (j,_,_,113)
102 (j<,B,D,104)
103 (j,_,_,113)
104 (j=,A,1,106)
C．( )编译方法D．( )以上三项都是
6．四元式之间的联系是通过_____实现的。
A．( )指示器B．( )临时变量
C．( )符号表D．( )程序变量
7．表达式(┐A∨B)∧(C∨D)的逆波兰表示为_____。
A. ( ) ┐AB∨∧CD∨B．( ) A┐B∨CD∨∧
C．( ) AB∨┐CD∨∧D．( ) A┐B∨∧CD∨
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
框架时序逻辑程序语言MSVL的形式语义
框架时序逻辑程序语言MSVL的形式语义
框架时序逻辑程序语言（Model Sequential Logic Programming Language，以下简称MSVL）是一种基于模型和
时序逻辑的程序语言，主要用于描述和分析系统的动态行为和状态变化。
MSVL通过形式化的语义定义确保了程序的准确性
和可靠性，并在系统开发和验证中有着广泛的应用。
MSVL的形式语义包括语法和语义两个方面。
语法定义了MSVL程序的合法结构，而语义则明确了这些结构的语义含义
和推理规则。
MSVL的形式语义借鉴了模型检测和时序逻辑的
理论基础，同时也确保了语言的可读性和易用性。
首先，MSVL的语法是由一组严格定义的语法规则构成的。
这些规则规定了MSVL的关键字、标识符、表达式和语句等元
素的合法形式和组合方式。
MSVL的语法设计灵活多样，可以
满足不同系统的需求。
例如，MSVL支持变量和常量的声明与
定义，以及多种算术和逻辑运算符的使用。
此外，MSVL还提
供了循环、条件语句和函数定义等高级结构，以便开发人员能够更加方便地描述系统的行为。
其次，MSVL的语义是通过模型和时序逻辑定义的。
模型
是MSVL程序的基础，它描述了系统的状态以及状态之间的转
换关系。
时序逻辑是MSVL的推理规则，它用于描述系统行为
的时序关系和性质。
在MSVL中，模型和时序逻辑是紧密结合的，相互依赖、相互推导的。
MSVL的模型采用有限状态自动机（Finite State Automaton，以下简称FSA）来描述系统状态的变化。
FSA由一组状态、输入和输出组成，其中状态表示系统的内部状态，输
入表示外部的环境或其他组件对系统的控制和触发，输出则表示系统对外部的响应和结果。
FSA的状态转换由一组转移规则定义，每个转移规则表示了从一个状态到另一个状态的转换条件和动作。
通过在MSVL程序中使用FSA来描述系统状态和状态之间的转换关系，开发人员可以清晰、准确地定义系统的行为。
MSVL的时序逻辑基于线性时序逻辑（Linear Temporal Logic，以下简称LTL）和名义线性时序逻辑（Nominal Linear Temporal Logic，以下简称NLTL）。
LTL用于描述系统的性质和约束，例如安全性、正确性等，NLTL用于描述系统中特定事件或状态的发生和持续时间。
通过使用LTL和NLTL，开发人员可以方便地验证系统的性质和约束是否满足，并在程序中引入时序逻辑的推理规则。
总结来说，框架时序逻辑程序语言MSVL的形式语义是通过模型和时序逻辑定义的，语法和语义相互依赖、相互推导。
MSVL的形式语义确保了程序的准确性和可靠性，使系统开发和验证更加简单高效。
MSVL的语法灵活多样，支持各种系统的需求，而模型和时序逻辑的引入则增强了语义的表达和推理能力。
MSVL将继续在系统开发和验证领域发挥重要作用，促进系统的可靠性和安全性
总而言之，MSVL作为一种框架时序逻辑程序语言，通过模型和时序逻辑的引入，提供了清晰、准确地定义系统行为的能力。
它的形式语义确保了程序的准确性和可靠性，使系统开发和验证更加简单高效。
MSVL的语法灵活多样，支持各种系统的需求，并通过LTL和NLTL的使用，方便地验证系统的性质和约束。
由于其强大的语义表达和推理能力，MSVL将继续
在系统开发和验证领域发挥重要作用，促进系统的可靠性和安全性。