論理の設計と検証を自由自在に行うために、完全同期 式の論理だけを前提としたL言語を作りました。
完全同期式では時系列を信号化して扱うので順序論理 を組み合わせ論理のように明瞭に記述することができ ます。
これによって、設計することも、検証することも、完 全に論理的に扱えるので、大きな論理も容易に設計と 検証をすることができます。
完成した論理をチップ化するときは下記のコンパイラ が出力したVHDLなどのチップメーカの開発ツールが受 け付ける言語のファイルを使います。

L言語で設計するための論理設計ツールのLTOOLを作り ました。 LTOOLはL言語で論理設計するための論理検証まで含ん だ論理設計環境を支援するプログラム群です。

LTOOLはLDCがコンパイラを担い、検証(シミュレーシ ョン)はLSIMが担い、検証結果の閲覧はLSIM VIEWが担 い論理設計環境を構成しています。

     名称       機能               実行プログラム
     LDC        L言語コンパイラ    LDC.EXE
     LSIM       シミュレータ       SIM.EXE
     LSIM VIEW  ビューワ           VIEW.EXE

LSIMの行う検証は機能検証であり、実チップにあるデ バイス固有の素子の遅延は含まれません。

2種類の条件文だけで論理設計と論理検証を行いVHDL等のファイルを得ることができます。

• 単純な言語で論理設計から検証設計までを行い論理を完成 させます。
• ステップ数の多い検証もすぐにシミュレーションから閲覧 ができ、結果をPDFにすることも簡単です。
• LTOOL はインストール不用なので どのパソコンでもすぐ に論理設計を始めたり、シミュレーションをしたりできます。
• L言語で設計してチップ化することも他言語に変換したフ ァイルを使って簡単にできます。

L言語ではブール代数を原典とする論理設計について取り扱っています。 L言語は論理設計のための言語ですので記述されたものはすべて内部的にブール代数に表現できる データに変換されます。 同期式の記憶を使った順序論理はブール代数で取り扱うことができますのでL言語の設計 範囲です。 非同期式の記憶を使った順序論理はブール代数で取り扱うことができないのでL言語の設 計の範囲外です。

ですから、L言語で表記することはすべてブール代数で書いていることと同じです。 ブール代数ですべての論理設計を表せますがブール代数の式の並びから論理構造を読み取ることは大変 なので設計することが難しくなります、そこで if や switch などの文章構造を使うことで容易に論理設計 できるようになりました。

if (a)
   if (b)
      y=1;
   else
      y=0;
   endif   
else
   y=0;
endif

y = a & b

if (a)
   if (b)
      y=1;
   endif
endif

ところでブール代数に時間の概念はありません。 L言語で

a = 1;
b = 1; 

と書いた場合はふたつの代入は同時に行われます。 時間を取り入れたい場合は時間を表す信号を入力にすることで時間を自由自在に扱えます。

if (t==3)
   a = 1;
else
   a = a;
endif

if (t==5)
   b = 1;
else
   b = b;
endif 

a と b が記憶信号であった場合に t が時間を表す信号なら上のように書いて代入に時間差が付けられます。

論理設計は電気特性を設計するものではありませんの で電気設計には当たりません。
もちろん、論理設計に電気の知識は必要ではありませ ん、論理設計することを回路設計と同じに考えること は誤りです、回路設計には当然に電気の知識が必要で す。
論理設計はハードウェアだけに属していると考えるの も誤りです、プログラム言語では論理演算が使えるも のがほとんどですし、とくにアセンブリ言語では論理 演算なしではプログラムが組み立てられません。

ハードウェアとソフトウェアの言葉づかいはコンピュ ータに発祥していると思います。
ハードウェアには論理設計と電気設計が含まれていま す、プログラムは全部が論理設計です。
なぜなら、高級言語で書かれたプログラムも実行時に は機械語に変換されますが、機械語が論理演算を実行 しているからです。
ハードウェアはディジタル回路とほぼ同義の意味と思 います、これらの言葉には論理的なことと電気的なこ とが包括されています。
当WEBでは論理設計と電気設計は明瞭に区分して扱う方 が設計者の利益に適うと判断して、ハードウェア、デ ィジタル回路などの言葉は使いません。

コンピュータプログラミングと論理設計と言うことを考えると基本的な違いはないと考えます。 コンピュータプログラミングは書いたものを逐次実行するためコンピュータの性能に起因する時間的制約が 大きいので全く同じに扱えない面がありますがアセンブラレベルで見るとブール代数の逐次実行であり機能 面では論理設計と同じものを作りあげることができます。
論理設計は論理構造を作り上げるものですがコンピュータプログラミングはコンピュータという論理構造が 逐次実行する手順として書かれてコンピュータとプログラムが一体になったところにプログラマの意図した 論理構造に完成させるものです。
コンピュータプログラムの振る舞いはコンピュータの論理構造であるアーキテクチャによるものなのであま り固定的に言うこともできませんがコンピュータの論理構造は論理設計によるものなのでプログラムまでを 含んだコンピュータシステムは論理設計に含まれるものでブール代数の原理で動いている装置と理解してよ いと思います。

パスカルは歯車を組み合わせて計算機を作ったそうです。 ブール代数が発案された頃は真空管もリレーもトランジスタもない時代です。 論理設計を具現化するとき今では電気的な部品を使って作るのですが、これは現時点の技術では論理設計を 具現化するためには電気装置に実現するのが最も容易だという理由によります。

論理設計のある程度の機能がひとつのICに集約されてTTLやCMOSの標準ICをつなぎ合わせて電気装置を作る 時代になると論理設計は軽視され、つなぎ合わされた部品が電気的に正常動作するかに関心が移りました。 論理設計に関心の薄い人が論理的な解決と電気的な解決をよく分けることができないことにより論理設計 と電気設計を一体に考えて「ブール代数などの知識は知らないよりましだがディジタル回路の設計の実際 には役に立たない」と本に記した専門家もいます。

しかし今後は標準ICをつなぎ合わせるようなことでは実現の難しかったものを容易にひとつのICに論理設計 できるようになりました。 論理設計を標準ICを探して解決することはできなくなりました、論理設計が標準ICを組み合わせる制約から 自由になったので再び論理設計が重視されるようになりました。 当サイトでは論理設計の方法とそれを具現化する技術を別々のものと考えています、ブールらの先達の大き な功労の成果に感謝したいと思います。

コンピュータチップやマルチタスクOSなどの複雑な機構にたよらなくても 並列動作を高速に行う装置を容易に論理設計によって構築できます。 具現化するときはCPLDやFPGAになりますが論理が入り端子数や動作速度が 合えば品種やメーカは問わないので時間の経過による部品の供給などの問 題も心配することなく設計をどんどん蓄積していくことができます。

論理設計が記憶された値を使うときは、順序にそった 動きをするようになります。
なぜなら、記憶された値は、記憶する要因になった信 号値が元に戻っても記憶値は元に戻らないからです。
例えば押し釦式の計数器から指を離しても増えた数が 減って元に戻ったりしないのと同じです。

時系列が同期式で駆動される場合には記憶された値も 記憶されない値と同じように扱えます。
実際に組み合わせ論理も順序論理も同じ最適化や論理 圧縮のプログラムで処理しています。

論理設計が時系列を含むことを前提にするのなら順序 論理は組み合わせ論理に含まれることになり同じ方法 で設計できます。
状態遷移表は時系列を論理値に組み込んだ真理値表と 考えてよいと思います。

部品編

論理設計したあらゆるものを種類分けしてここに置きます。

計数器

番号	機能
LDL06D25A	リセットとイネーブルのついた4ビットのアップカウンタです。
LDL06D26A	リセットとイネーブルのついた4ビットのダウンカウンタです。
LDL06D26B	リセットとイネーブルのついた4ビットの固定上限つきのアップカウンタです。
LDL06D27A	リセットとイネーブルのついた4ビットの固定下限つきのダウンカウンタです。
LDL06D28A	リセットとイネーブルのついた4ビットのアップダウンカウンタです。

比較器

番号	機能
LDL06D29A	4個の8ビット値から最大値を選んでそれが入力された場所を番号で示します。
LDL06D30A	4個の8ビット値から最小値を選んでそれが入力された場所を番号で示します。
LDL06E01A	4個の8ビット値から最大値を選んで出力します。
LDL06E01B	4個の8ビット値から最小値を選んで出力します。
LDL06E01C	次々に入力される8ビット値からより大きい値を記憶して出力します。
LDL06E01D	次々に入力される8ビット値からより小さい値を記憶して出力します。

送信器

番号	機能
LDL06E02A	8ビットのデータをパリティなしの1ストップビットで直列送信します。
LDL06E02B	8ビットのデータを偶数パリティつきの1ストップビットで直列送信します。

受信器

番号	機能
LDL06E05A	8ビットのデータをパリティなし1ストップビットで受信します。受信CLKは1ビットの16倍の周波数を使います。

分周器

番号	機能
LDL06E06A	24ビットの分周器です。
LDL06E07A	出力選択式の分周器です。

キーボード

番号	機能
LDL06E04A	5×5のキーボードを読み取ります。

表示器

番号	機能
LDL06E09A	8桁の7セグメントLEDの表示器です。

メモリ

番号	機能
LDL06E10A	4ビット×8の2ポートRAMです。
LDL06E12A	4ビット×8の3ポートRAMです。
LDL06E14A	入力データの番地を上昇計数式にした4ビット×8の3ポートRAMです。
LDL06E25A	せり上がり記憶の4ビット×8の3ポートRAMです。
LDL06F02A	せり上がり記憶と番地指定書き込みの4ビット×8の4ポートRAMです。

変換器

番号	機能
LDL06E12B	4桁の10進数のBCDを16ビット値に変換します。
LDL06E21A	8桁の10進数のBCDを32ビット値に変換します。
LDL06F04A	32ビット値を8桁のBCD値に変換します。

端末

番号	機能
LDL06E13A	10進数を8桁まで入力できる端末です。
LDL06E26A	10進数を8桁まで入力できるせり上がり入力の端末です。
LDL06E27A	10進数を8桁まで入力できる数値出力の端末です。
LDL06E30A	10進数を8桁まで入力できる機能番号出力付の数値出力の端末です。
LDL06E31A	10進数を8桁まで入力できる加算機能付きの数値出力の端末です。
LDL06F06A	10進数を8桁まで入力できる外部から表示データの変更可能な端末です。

演算器

番号	機能
LDL06E17A	32ビットの加算器です。
LDL06E18A	32ビットの減算器です。
LDL06E19A	32ビットの乗算器です。
LDL06E20A	32ビットの除算器です。
LDL06F04B	剰余付の32ビットの除算器です。