Aufgabenstellung ist der Entwurf und die Verifikation von digitalen Schaltungen mittels Petri-Netzen, indem die Petri-Netze als Entwurfsmethodik für digitale Schaltungen zur Anwendung kommen. Dabei wird eine Erweiterung der Definition der Stellen-Transitions-Netze durchgeführt, woraus die Digital Circuit Petri Nets (DCPN) entstanden sind.

Der Hauptteil der Arbeit beruht auf einer Petri-Netz basierten Entwurfsmethodik zum Erzeugen von digitalen Schaltungen. Der hier vorgestellte Transformationsprozess beruht auf den Teilschritten Modellierung, Verifikation, Netzoptimierung, Strukturanalyse, Logiksynthese, Überführung in eine Hardwarebeschreibungssprache und einer Validierung der durchgeführten Transformationsschritte.

Es werden Richtlinien zur Modellierung von digitalen Schaltungen gegeben, um die Erstellung von kombinatorischer sowie getakteter Logik zu vereinheitlichen. Bei getakteter Logik wird zwischen synchronem und asynchronem Teil unterschieden. Zur Verifikation des erarbeiteten Prozesses der Transformation ist das Tool Logical PetriNet entstanden, welches dem praktischen Nachweis der vorgeschlagenen Methodik dient. Die erarbeiteten Ergebnisse der Transformation werden anhand einiger komplexer digitaler Schaltungen verifiziert.

Das Tool Logical PetriNet (LPN) ist in Java geschrieben und bietet neben der Transformation von Digital Circuit Petri Nets in Digitalschaltungen die folgenden Funktionalitäten:

• Modellierung von DCPN in graphischer Notation
• Platzierungsoptimierung
• Universelle Export-Schnittstelle
• Markenspiel
• Logger und ticketbasiertes Fehlermeldesystem
• Analyse-Methoden für DCPN
• Simulation von DCPN
• Erzeugung von eingabeorientierten Erreichbarkeitsgraphen
• Funktionselement-Bibliothek