15、进程折叠：优化 VHDL 模型的关键技术

进程折叠：优化 VHDL 模型的关键技术

1. 进程折叠的概念

进程折叠是一种优化技术，它能够将多个进程语句合并成一个等价的进程语句，从而减少进程的数量，提高模型的简洁性和效率。这种技术不仅有助于简化代码，还能提升模型的可读性和性能。在 VHDL 模型中，进程语句通常包含一系列的顺序语句，这些语句可能会影响多个信号的值。通过进程折叠，我们可以将多个进程语句合并成一个，使得信号的赋值更加集中和高效。

进程折叠的基本原理

进程折叠的核心在于识别和合并具有相似功能的进程语句。具体来说，如果多个进程语句中有相同的信号赋值操作，或者它们的驱动器集合相似，那么这些进程语句就可以合并成一个等价的进程语句。这不仅减少了进程的数量，还使得信号的赋值逻辑更加清晰。

进程折叠的适用场景

进程折叠适用于以下几种情况：
- 当多个进程语句影响相同的信号时。
- 当多个进程语句的驱动器集合相似时。
- 当多个进程语句的执行顺序不影响最终结果时。

2. 等价性验证

在进行进程折叠时，最重要的是确保折叠后的 VHDL 描述与原始描述等价。为此，我们需要验证两个方面的内容：
- 信号驱动器集合的相似性 ：确保折叠后的进程语句对信号的驱动器集合与原始进程语句相同。
- 信号波形的等价性 ：确保折叠后的进程语句对信号的波形影响与原始进程语句一致。

验证方法

为了验证进程折叠后的等价性，我们可以使用 PVS 证明工具。PVS 是一种高阶逻辑系统，支持自动化证明和