Hierarchical Annotated Action Diagrams: An Interface-Oriented Specification and Verification Method

استانداردسازی زبان‌های توصیف سخت‌افزار و در دسترس بودن ابزارهای ترکیبی، افزایش قابل‌توجهی در بهره‌وری طراحان سخت‌افزار ایجاد کرده است. با این حال روش‌ها و ابزارهای تأیید طراحی عقب مانده و در مواجهه با پیچیدگی روزافزون طراحی مشکل دارند. این ممکن است بدتر شود زیرا اکنون سیستم‌های پیچیده‌تری با استفاده مجدد از بلوک‌های مالکیت معنوی توسعه‌یافته توسط اشخاص ثالث ساخته می‌شوند. برای تأیید چنین طرح‌هایی، مدل‌های انتزاعی از بلوک‌ها و سیستم باید با نگرانی‌های جداگانه‌ای مانند ارتباطات رابط، عملکرد و زمان‌بندی، که می‌تواند به شیوه‌ای تقریباً مستقل تأیید شود، ایجاد شود. توصیف سخت‌افزار استاندارد زبان‌هایی مانند VHDL و Verilog از زبان‌های برنامه‌نویسی «اجباری» رویه‌ای الهام گرفته شده‌اند که در آن‌ها تابع و زمان‌بندی ذاتاً در عبارات زبان در هم تنیده شده‌اند. علاوه بر این، آنها تصور نمی‌شوند که هدف از طراحی را به روشی ساده بیان کنند که حاوی مقرراتی برای انتخاب‌های طراحی، برای بیان مفروضات در مورد محیط، و برای نشان دادن عدم قطعیت در زمان‌بندی سیستم باشد.
نمودارهای اقدام مشروح سلسله مراتبی: یک رابط گراروش مشخصات و تأیید یک روش توصیفی ارائه می دهد که از نمودارهای زمان بندی و جبرهای فرآیندی الهام گرفته شده است، به اصطلاح سلسله مراتبی نمودارهای حاشیه نویسی شده برای مشخص کردن سیستم‌هایی با رفتارهای رابط پیچیده که بر رفتار سیستم جهانی حاکم است، مناسب است. مشخصات HADD را می توان به یک مدل بلادرنگ رفتاری در VHDL تبدیل کرد و برای تأیید منطق اطراف، مانند مبدل های رابط، استفاده کرد. همچنین، تابع را می توان به طور محافظه کارانه انتزاع کرد و تعاملات بین دستگاه های متصل به هم را می توان با استفاده از برنامه نویسی منطق محدودیت بر اساس حساب بازه های رابطه ای تأیید کرد.
نمودارهای اقدام مشروح سلسله مراتبی: یک رابط گراروش مشخصات و تأیید مورد علاقه خوانندگانی است که در تعریف روش ها و ابزارها برای مشخصات طراحی در سطح سیستم نقش دارند. و راستی آزمایی تکنیک‌های تأیید سازگاری رابط را می‌توان توسط طراحان مجرب، بدون ابزار پیچیده‌تر از ماشین‌حساب استفاده کرد.

Standardization of hardware description languages and the availability of synthesis tools has brought about a remarkable increase in the productivity of hardware designers. Yet design verification methods and tools lag behind and have difficulty in dealing with the increasing design complexity. This may get worse because more complex systems are now constructed by (re)using Intellectual Property blocks developed by third parties. To verify such designs, abstract models of the blocks and the system must be developed, with separate concerns, such as interface communication, functionality, and timing, that can be verified in an almost independent fashion. Standard Hardware Description Languages such as VHDL and Verilog are inspired by procedural `imperative' programming languages in which function and timing are inherently intertwined in the statements of the language. Furthermore, they are not conceived to state the intent of the design in a simple declarative way that contains provisions for design choices, for stating assumptions on the environment, and for indicating uncertainty in system timing.
Hierarchical Annotated Action Diagrams: An Interface-OrientedSpecification and Verification Method presents a description methodology that was inspired by Timing Diagrams and Process Algebras, the so-called Hierarchical Annotated Diagrams. It is suitable for specifying systems with complex interface behaviors that govern the global system behavior. A HADD specification can be converted into a behavioral real-time model in VHDL and used to verify the surrounding logic, such as interface transducers. Also, function can be conservatively abstracted away and the interactions between interconnected devices can be verified using Constraint Logic Programming based on Relational Interval Arithmetic.
Hierarchical Annotated Action Diagrams: An Interface-OrientedSpecification and Verification Method is of interest to readers who are involved in defining methods and tools for system-level design specification and verification. The techniques for interface compatibility verification can be used by practicing designers, without any more sophisticated tool than a calculator.