Update introduction of the type section, and remove parts about built-in types
[matthijs/master-project/dsd-paper.git] / cλash.lhs
1
2 %% bare_conf.tex
3 %% V1.3
4 %% 2007/01/11
5 %% by Michael Shell
6 %% See:
7 %% http://www.michaelshell.org/
8 %% for current contact information.
9 %%
10 %% This is a skeleton file demonstrating the use of IEEEtran.cls
11 %% (requires IEEEtran.cls version 1.7 or later) with an IEEE conference paper.
12 %%
13 %% Support sites:
14 %% http://www.michaelshell.org/tex/ieeetran/
15 %% http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/IEEEtran/
16 %% and
17 %% http://www.ieee.org/
18
19 %%*************************************************************************
20 %% Legal Notice:
21 %% This code is offered as-is without any warranty either expressed or
22 %% implied; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
23 %% FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE! 
24 %% User assumes all risk.
25 %% In no event shall IEEE or any contributor to this code be liable for
26 %% any damages or losses, including, but not limited to, incidental,
27 %% consequential, or any other damages, resulting from the use or misuse
28 %% of any information contained here.
29 %%
30 %% All comments are the opinions of their respective authors and are not
31 %% necessarily endorsed by the IEEE.
32 %%
33 %% This work is distributed under the LaTeX Project Public License (LPPL)
34 %% ( http://www.latex-project.org/ ) version 1.3, and may be freely used,
35 %% distributed and modified. A copy of the LPPL, version 1.3, is included
36 %% in the base LaTeX documentation of all distributions of LaTeX released
37 %% 2003/12/01 or later.
38 %% Retain all contribution notices and credits.
39 %% ** Modified files should be clearly indicated as such, including  **
40 %% ** renaming them and changing author support contact information. **
41 %%
42 %% File list of work: IEEEtran.cls, IEEEtran_HOWTO.pdf, bare_adv.tex,
43 %%                    bare_conf.tex, bare_jrnl.tex, bare_jrnl_compsoc.tex
44 %%*************************************************************************
45
46 % *** Authors should verify (and, if needed, correct) their LaTeX system  ***
47 % *** with the testflow diagnostic prior to trusting their LaTeX platform ***
48 % *** with production work. IEEE's font choices can trigger bugs that do  ***
49 % *** not appear when using other class files.                            ***
50 % The testflow support page is at:
51 % http://www.michaelshell.org/tex/testflow/
52
53
54
55 % Note that the a4paper option is mainly intended so that authors in
56 % countries using A4 can easily print to A4 and see how their papers will
57 % look in print - the typesetting of the document will not typically be
58 % affected with changes in paper size (but the bottom and side margins will).
59 % Use the testflow package mentioned above to verify correct handling of
60 % both paper sizes by the user's LaTeX system.
61 %
62 % Also note that the "draftcls" or "draftclsnofoot", not "draft", option
63 % should be used if it is desired that the figures are to be displayed in
64 % draft mode.
65 %
66
67 \documentclass[conference,pdf,a4paper,10pt,final,twoside,twocolumn]{IEEEtran}
68 % Add the compsoc option for Computer Society conferences.
69 %
70 % If IEEEtran.cls has not been installed into the LaTeX system files,
71 % manually specify the path to it like:
72 % \documentclass[conference]{../sty/IEEEtran}
73
74 % Some very useful LaTeX packages include:
75 % (uncomment the ones you want to load)
76
77 % *** MISC UTILITY PACKAGES ***
78 %
79 %\usepackage{ifpdf}
80 % Heiko Oberdiek's ifpdf.sty is very useful if you need conditional
81 % compilation based on whether the output is pdf or dvi.
82 % usage:
83 % \ifpdf
84 %   % pdf code
85 % \else
86 %   % dvi code
87 % \fi
88 % The latest version of ifpdf.sty can be obtained from:
89 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/oberdiek/
90 % Also, note that IEEEtran.cls V1.7 and later provides a builtin
91 % \ifCLASSINFOpdf conditional that works the same way.
92 % When switching from latex to pdflatex and vice-versa, the compiler may
93 % have to be run twice to clear warning/error messages.
94
95
96
97 % *** CITATION PACKAGES ***
98 %
99 \usepackage{cite}
100 % cite.sty was written by Donald Arseneau
101 % V1.6 and later of IEEEtran pre-defines the format of the cite.sty package
102 % \cite{} output to follow that of IEEE. Loading the cite package will
103 % result in citation numbers being automatically sorted and properly
104 % "compressed/ranged". e.g., [1], [9], [2], [7], [5], [6] without using
105 % cite.sty will become [1], [2], [5]--[7], [9] using cite.sty. cite.sty's
106 % \cite will automatically add leading space, if needed. Use cite.sty's
107 % noadjust option (cite.sty V3.8 and later) if you want to turn this off.
108 % cite.sty is already installed on most LaTeX systems. Be sure and use
109 % version 4.0 (2003-05-27) and later if using hyperref.sty. cite.sty does
110 % not currently provide for hyperlinked citations.
111 % The latest version can be obtained at:
112 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/cite/
113 % The documentation is contained in the cite.sty file itself.
114
115
116
117
118
119
120 % *** GRAPHICS RELATED PACKAGES ***
121 %
122 \ifCLASSINFOpdf
123   \usepackage[pdftex]{graphicx}
124   % declare the path(s) where your graphic files are
125   % \graphicspath{{../pdf/}{../jpeg/}}
126   % and their extensions so you won't have to specify these with
127   % every instance of \includegraphics
128   % \DeclareGraphicsExtensions{.pdf,.jpeg,.png}
129 \else
130   % or other class option (dvipsone, dvipdf, if not using dvips). graphicx
131   % will default to the driver specified in the system graphics.cfg if no
132   % driver is specified.
133   % \usepackage[dvips]{graphicx}
134   % declare the path(s) where your graphic files are
135   % \graphicspath{{../eps/}}
136   % and their extensions so you won't have to specify these with
137   % every instance of \includegraphics
138   % \DeclareGraphicsExtensions{.eps}
139 \fi
140 % graphicx was written by David Carlisle and Sebastian Rahtz. It is
141 % required if you want graphics, photos, etc. graphicx.sty is already
142 % installed on most LaTeX systems. The latest version and documentation can
143 % be obtained at: 
144 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/required/graphics/
145 % Another good source of documentation is "Using Imported Graphics in
146 % LaTeX2e" by Keith Reckdahl which can be found as epslatex.ps or
147 % epslatex.pdf at: http://www.ctan.org/tex-archive/info/
148 %
149 % latex, and pdflatex in dvi mode, support graphics in encapsulated
150 % postscript (.eps) format. pdflatex in pdf mode supports graphics
151 % in .pdf, .jpeg, .png and .mps (metapost) formats. Users should ensure
152 % that all non-photo figures use a vector format (.eps, .pdf, .mps) and
153 % not a bitmapped formats (.jpeg, .png). IEEE frowns on bitmapped formats
154 % which can result in "jaggedy"/blurry rendering of lines and letters as
155 % well as large increases in file sizes.
156 %
157 % You can find documentation about the pdfTeX application at:
158 % http://www.tug.org/applications/pdftex
159
160
161
162
163
164 % *** MATH PACKAGES ***
165 %
166 %\usepackage[cmex10]{amsmath}
167 % A popular package from the American Mathematical Society that provides
168 % many useful and powerful commands for dealing with mathematics. If using
169 % it, be sure to load this package with the cmex10 option to ensure that
170 % only type 1 fonts will utilized at all point sizes. Without this option,
171 % it is possible that some math symbols, particularly those within
172 % footnotes, will be rendered in bitmap form which will result in a
173 % document that can not be IEEE Xplore compliant!
174 %
175 % Also, note that the amsmath package sets \interdisplaylinepenalty to 10000
176 % thus preventing page breaks from occurring within multiline equations. Use:
177 %\interdisplaylinepenalty=2500
178 % after loading amsmath to restore such page breaks as IEEEtran.cls normally
179 % does. amsmath.sty is already installed on most LaTeX systems. The latest
180 % version and documentation can be obtained at:
181 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/required/amslatex/math/
182
183
184
185
186
187 % *** SPECIALIZED LIST PACKAGES ***
188 %
189 %\usepackage{algorithmic}
190 % algorithmic.sty was written by Peter Williams and Rogerio Brito.
191 % This package provides an algorithmic environment fo describing algorithms.
192 % You can use the algorithmic environment in-text or within a figure
193 % environment to provide for a floating algorithm. Do NOT use the algorithm
194 % floating environment provided by algorithm.sty (by the same authors) or
195 % algorithm2e.sty (by Christophe Fiorio) as IEEE does not use dedicated
196 % algorithm float types and packages that provide these will not provide
197 % correct IEEE style captions. The latest version and documentation of
198 % algorithmic.sty can be obtained at:
199 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/algorithms/
200 % There is also a support site at:
201 % http://algorithms.berlios.de/index.html
202 % Also of interest may be the (relatively newer and more customizable)
203 % algorithmicx.sty package by Szasz Janos:
204 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/algorithmicx/
205
206
207
208
209 % *** ALIGNMENT PACKAGES ***
210 %
211 %\usepackage{array}
212 % Frank Mittelbach's and David Carlisle's array.sty patches and improves
213 % the standard LaTeX2e array and tabular environments to provide better
214 % appearance and additional user controls. As the default LaTeX2e table
215 % generation code is lacking to the point of almost being broken with
216 % respect to the quality of the end results, all users are strongly
217 % advised to use an enhanced (at the very least that provided by array.sty)
218 % set of table tools. array.sty is already installed on most systems. The
219 % latest version and documentation can be obtained at:
220 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/required/tools/
221
222
223 %\usepackage{mdwmath}
224 %\usepackage{mdwtab}
225 % Also highly recommended is Mark Wooding's extremely powerful MDW tools,
226 % especially mdwmath.sty and mdwtab.sty which are used to format equations
227 % and tables, respectively. The MDWtools set is already installed on most
228 % LaTeX systems. The lastest version and documentation is available at:
229 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/mdwtools/
230
231
232 % IEEEtran contains the IEEEeqnarray family of commands that can be used to
233 % generate multiline equations as well as matrices, tables, etc., of high
234 % quality.
235
236
237 %\usepackage{eqparbox}
238 % Also of notable interest is Scott Pakin's eqparbox package for creating
239 % (automatically sized) equal width boxes - aka "natural width parboxes".
240 % Available at:
241 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/eqparbox/
242
243
244
245
246
247 % *** SUBFIGURE PACKAGES ***
248 %\usepackage[tight,footnotesize]{subfigure}
249 % subfigure.sty was written by Steven Douglas Cochran. This package makes it
250 % easy to put subfigures in your figures. e.g., "Figure 1a and 1b". For IEEE
251 % work, it is a good idea to load it with the tight package option to reduce
252 % the amount of white space around the subfigures. subfigure.sty is already
253 % installed on most LaTeX systems. The latest version and documentation can
254 % be obtained at:
255 % http://www.ctan.org/tex-archive/obsolete/macros/latex/contrib/subfigure/
256 % subfigure.sty has been superceeded by subfig.sty.
257
258
259
260 %\usepackage[caption=false]{caption}
261 %\usepackage[font=footnotesize]{subfig}
262 % subfig.sty, also written by Steven Douglas Cochran, is the modern
263 % replacement for subfigure.sty. However, subfig.sty requires and
264 % automatically loads Axel Sommerfeldt's caption.sty which will override
265 % IEEEtran.cls handling of captions and this will result in nonIEEE style
266 % figure/table captions. To prevent this problem, be sure and preload
267 % caption.sty with its "caption=false" package option. This is will preserve
268 % IEEEtran.cls handing of captions. Version 1.3 (2005/06/28) and later 
269 % (recommended due to many improvements over 1.2) of subfig.sty supports
270 % the caption=false option directly:
271 %\usepackage[caption=false,font=footnotesize]{subfig}
272 %
273 % The latest version and documentation can be obtained at:
274 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/subfig/
275 % The latest version and documentation of caption.sty can be obtained at:
276 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/caption/
277
278
279
280
281 % *** FLOAT PACKAGES ***
282 %
283 %\usepackage{fixltx2e}
284 % fixltx2e, the successor to the earlier fix2col.sty, was written by
285 % Frank Mittelbach and David Carlisle. This package corrects a few problems
286 % in the LaTeX2e kernel, the most notable of which is that in current
287 % LaTeX2e releases, the ordering of single and double column floats is not
288 % guaranteed to be preserved. Thus, an unpatched LaTeX2e can allow a
289 % single column figure to be placed prior to an earlier double column
290 % figure. The latest version and documentation can be found at:
291 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/base/
292
293
294
295 %\usepackage{stfloats}
296 % stfloats.sty was written by Sigitas Tolusis. This package gives LaTeX2e
297 % the ability to do double column floats at the bottom of the page as well
298 % as the top. (e.g., "\begin{figure*}[!b]" is not normally possible in
299 % LaTeX2e). It also provides a command:
300 %\fnbelowfloat
301 % to enable the placement of footnotes below bottom floats (the standard
302 % LaTeX2e kernel puts them above bottom floats). This is an invasive package
303 % which rewrites many portions of the LaTeX2e float routines. It may not work
304 % with other packages that modify the LaTeX2e float routines. The latest
305 % version and documentation can be obtained at:
306 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/sttools/
307 % Documentation is contained in the stfloats.sty comments as well as in the
308 % presfull.pdf file. Do not use the stfloats baselinefloat ability as IEEE
309 % does not allow \baselineskip to stretch. Authors submitting work to the
310 % IEEE should note that IEEE rarely uses double column equations and
311 % that authors should try to avoid such use. Do not be tempted to use the
312 % cuted.sty or midfloat.sty packages (also by Sigitas Tolusis) as IEEE does
313 % not format its papers in such ways.
314
315
316
317
318
319 % *** PDF, URL AND HYPERLINK PACKAGES ***
320 %
321 %\usepackage{url}
322 % url.sty was written by Donald Arseneau. It provides better support for
323 % handling and breaking URLs. url.sty is already installed on most LaTeX
324 % systems. The latest version can be obtained at:
325 % http://www.ctan.org/tex-archive/macros/latex/contrib/misc/
326 % Read the url.sty source comments for usage information. Basically,
327 % \url{my_url_here}.
328
329
330
331
332
333 % *** Do not adjust lengths that control margins, column widths, etc. ***
334 % *** Do not use packages that alter fonts (such as pslatex).         ***
335 % There should be no need to do such things with IEEEtran.cls V1.6 and later.
336 % (Unless specifically asked to do so by the journal or conference you plan
337 % to submit to, of course. )
338
339 % correct bad hyphenation here
340 \hyphenation{op-tical net-works semi-conduc-tor}
341
342 % Macro for certain acronyms in small caps. Doesn't work with the
343 % default font, though (it contains no smallcaps it seems).
344 \def\acro#1{{\small{#1}}}
345 \def\VHDL{\acro{VHDL}}
346 \def\GHC{\acro{GHC}}
347 \def\CLaSH{{\small{C}}$\lambda$a{\small{SH}}}
348
349 % Macro for pretty printing haskell snippets. Just monospaced for now, perhaps
350 % we'll get something more complex later on.
351 \def\hs#1{\texttt{#1}}
352 \def\quote#1{``{#1}"}
353
354 \newenvironment{xlist}[1][\rule{0em}{0em}]{%
355   \begin{list}{}{%
356     \settowidth{\labelwidth}{#1:}
357     \setlength{\labelsep}{0.5cm}
358     \setlength{\leftmargin}{\labelwidth}
359     \addtolength{\leftmargin}{\labelsep}
360     \setlength{\rightmargin}{0pt}
361     \setlength{\listparindent}{\parindent}
362     \setlength{\itemsep}{0 ex plus 0.2ex}
363     \renewcommand{\makelabel}[1]{##1:\hfil}
364     }
365   }
366 {\end{list}}
367
368 \usepackage{paralist}
369 \usepackage{xcolor}
370 \def\comment#1{{\color[rgb]{1.0,0.0,0.0}{#1}}}
371
372 \usepackage{cleveref}
373 \crefname{figure}{figure}{figures}
374 \newcommand{\fref}[1]{\cref{#1}} 
375 \newcommand{\Fref}[1]{\Cref{#1}}
376
377
378 %include polycode.fmt
379 %include clash.fmt
380
381 \begin{document}
382 %
383 % paper title
384 % can use linebreaks \\ within to get better formatting as desired
385 \title{C$\lambda$aSH: Structural Descriptions \\ of Synchronous Hardware using Haskell}
386
387
388 % author names and affiliations
389 % use a multiple column layout for up to three different
390 % affiliations
391 \author{\IEEEauthorblockN{Christiaan P.R. Baaij, Matthijs Kooijman, Jan Kuper, Marco E.T. Gerards, Bert Molenkamp, Sabih H. Gerez}
392 \IEEEauthorblockA{University of Twente, Department of EEMCS\\
393 P.O. Box 217, 7500 AE, Enschede, The Netherlands\\
394 c.p.r.baaij@@utwente.nl, matthijs@@stdin.nl, j.kuper@@utwente.nl}}
395 % \and
396 % \IEEEauthorblockN{Homer Simpson}
397 % \IEEEauthorblockA{Twentieth Century Fox\\
398 % Springfield, USA\\
399 % Email: homer@thesimpsons.com}
400 % \and
401 % \IEEEauthorblockN{James Kirk\\ and Montgomery Scott}
402 % \IEEEauthorblockA{Starfleet Academy\\
403 % San Francisco, California 96678-2391\\
404 % Telephone: (800) 555--1212\\
405 % Fax: (888) 555--1212}}
406
407 % conference papers do not typically use \thanks and this command
408 % is locked out in conference mode. If really needed, such as for
409 % the acknowledgment of grants, issue a \IEEEoverridecommandlockouts
410 % after \documentclass
411
412 % for over three affiliations, or if they all won't fit within the width
413 % of the page, use this alternative format:
414
415 %\author{\IEEEauthorblockN{Michael Shell\IEEEauthorrefmark{1},
416 %Homer Simpson\IEEEauthorrefmark{2},
417 %James Kirk\IEEEauthorrefmark{3}, 
418 %Montgomery Scott\IEEEauthorrefmark{3} and
419 %Eldon Tyrell\IEEEauthorrefmark{4}}
420 %\IEEEauthorblockA{\IEEEauthorrefmark{1}School of Electrical and Computer Engineering\\
421 %Georgia Institute of Technology,
422 %Atlanta, Georgia 30332--0250\\ Email: see http://www.michaelshell.org/contact.html}
423 %\IEEEauthorblockA{\IEEEauthorrefmark{2}Twentieth Century Fox, Springfield, USA\\
424 %Email: homer@thesimpsons.com}
425 %\IEEEauthorblockA{\IEEEauthorrefmark{3}Starfleet Academy, San Francisco, California 96678-2391\\
426 %Telephone: (800) 555--1212, Fax: (888) 555--1212}
427 %\IEEEauthorblockA{\IEEEauthorrefmark{4}Tyrell Inc., 123 Replicant Street, Los Angeles, California 90210--4321}}
428
429
430
431
432 % use for special paper notices
433 %\IEEEspecialpapernotice{(Invited Paper)}
434
435
436
437
438 % make the title area
439 \maketitle
440
441
442 \begin{abstract}
443 %\boldmath
444 The abstract goes here.
445 \end{abstract}
446 % IEEEtran.cls defaults to using nonbold math in the Abstract.
447 % This preserves the distinction between vectors and scalars. However,
448 % if the conference you are submitting to favors bold math in the abstract,
449 % then you can use LaTeX's standard command \boldmath at the very start
450 % of the abstract to achieve this. Many IEEE journals/conferences frown on
451 % math in the abstract anyway.
452
453 % no keywords
454
455
456
457
458 % For peer review papers, you can put extra information on the cover
459 % page as needed:
460 % \ifCLASSOPTIONpeerreview
461 % \begin{center} \bfseries EDICS Category: 3-BBND \end{center}
462 % \fi
463 %
464 % For peerreview papers, this IEEEtran command inserts a page break and
465 % creates the second title. It will be ignored for other modes.
466 \IEEEpeerreviewmaketitle
467
468
469 \section{Introduction}
470 Hardware description languages has allowed the productivity of hardware 
471 engineers to keep pace with the development of chip technology. Standard 
472 Hardware description languages, like \VHDL~\cite{VHDL2008} and 
473 Verilog~\cite{Verilog}, allowed an engineer to describe circuits using a 
474 programming language. These standard languages are very good at describing 
475 detailed hardware properties such as timing behavior, but are generally 
476 cumbersome in expressing higher-level abstractions. In an attempt to raise the 
477 abstraction level of the descriptions, a great number of approaches based on 
478 functional languages has been proposed \cite{T-Ruby,Hydra,HML2,Hawk1,Lava,
479 ForSyDe1,Wired,reFLect}. The idea of using functional languages for hardware 
480 descriptions started in the early 1980s \cite{Cardelli1981, muFP,DAISY,FHDL}, 
481 a time which also saw the birth of the currently popular hardware description 
482 languages such as \VHDL. The merit of using a functional language to describe 
483 hardware comes from the fact that basic combinatorial circuits are equivalent 
484 to mathematical functions and that functional languages are very good at 
485 describing and composing mathematical functions.
486
487 In an attempt to decrease the amount of work involved with creating all the 
488 required tooling, such as parsers and type-checkers, many functional hardware 
489 description languages are embedded as a domain specific language inside the 
490 functional language Haskell \cite{Hydra,Hawk1,Lava,ForSyDe1,Wired}. This 
491 means that a developer is given a library of Haskell~\cite{Haskell} functions 
492 and types that together form the language primitives of the domain specific 
493 language. As a result of how the signals are modeled and abstracted, the 
494 functions used to describe a circuit also build a large domain-specific 
495 datatype (hidden from the designer) which can be further processed by an 
496 embedded compiler. This compiler actually runs in the same environment as the 
497 description; as a result compile-time and run-time become hard to define, as 
498 the embedded compiler is usually compiled by the same Haskell compiler as the 
499 circuit description itself.
500
501 The approach taken in this research is not to make another domain specific 
502 language embedded in Haskell, but to use (a subset of) the Haskell language 
503 itself for the purpose of describing hardware. By taking this approach, we can 
504 capture certain language constructs, such as Haskell's choice elements 
505 (if-constructs, case-constructs, pattern matching, etc.), which are not 
506 available in the functional hardware description languages that are embedded 
507 in Haskell as a domain specific languages. As far as the authors know, such 
508 extensive support for choice-elements is new in the domain of functional 
509 hardware description language. As the hardware descriptions are plain Haskell 
510 functions, these descriptions can be compiled for simulation using using the 
511 optimizing Haskell compiler \GHC.
512
513 Where descriptions in a conventional hardware description language have an 
514 explicit clock for the purpose state and synchronicity, the clock is implied 
515 in this research. The functions describe the behavior of the hardware between 
516 clock cycles, as such, only synchronous systems can be described. Many 
517 functional hardware description models signals as a stream of all values over 
518 time; state is then modeled as a delay on this stream of values. The approach 
519 taken in this research is to make the current state of a circuit part of the 
520 input of the function and the updated state part of the output.
521
522 Like the standard hardware description languages, descriptions made in a 
523 functional hardware description language must eventually be converted into a 
524 netlist. This research also features a prototype translator called \CLaSH\ 
525 (pronounced: clash), which converts the Haskell code to equivalently behaving 
526 synthesizable \VHDL\ code, ready to be converted to an actual netlist format 
527 by an optimizing \VHDL\ synthesis tool.
528
529 \section{Hardware description in Haskell}
530
531   \subsection{Function application}
532     The basic syntactic elements of a functional program are functions
533     and function application. These have a single obvious translation to a 
534     netlist: every function becomes a component, every function argument is an
535     input port and the result value is of a function is an output port. This 
536     output port can have a complex type (such as a tuple), so having just a 
537     single output port does not create a limitation. Each function application 
538     in turn becomes a component instantiation. Here, the result of each 
539     argument expression is assigned to a signal, which is mapped to the 
540     corresponding input port. The output port of the function is also mapped 
541     to a signal, which is used as the result of the application itself.
542
543     Since every top level function generates its own component, the
544     hierarchy of function calls is reflected in the final netlist aswell, 
545     creating a hierarchical description of the hardware. This separation in 
546     different components makes the resulting \VHDL\ output easier to read and 
547     debug.
548
549     As an example we can see the netlist of the |mac| function in
550     \Cref{img:mac-comb}; the |mac| function applies both the |mul| and |add|
551     function to calculate $a * b + c$:
552     
553     \begin{code}
554     mac a b c = add (mul a b) c
555     \end{code}
556     
557     \begin{figure}
558     \centerline{\includegraphics{mac}}
559     \caption{Combinatorial Multiply-Accumulate}
560     \label{img:mac-comb}
561     \end{figure}
562     
563     The result of using a complex input type can be seen in 
564     \cref{img:mac-comb-nocurry} where the |mac| function now uses a single
565     input tuple for the |a|, |b|, and |c| arguments:
566     
567     \begin{code}
568     mac (a, b, c) = add (mul a b) c
569     \end{code}
570     
571     \begin{figure}
572     \centerline{\includegraphics{mac-nocurry}}
573     \caption{Combinatorial Multiply-Accumulate (complex input)}
574     \label{img:mac-comb-nocurry}
575     \end{figure}
576
577   \subsection{Choice}
578     In Haskell, choice can be achieved by a large set of language constructs, 
579     consisting of: \hs{case} constructs, \hs{if-then-else} constructs, 
580     pattern matching, and guards. The easiest of these are the \hs{case} 
581     constructs (and \hs{if} expressions, which can be very directly translated 
582     to \hs{case} expressions). A \hs{case} expression can in turn simply be    
583     translated to a conditional assignment in \VHDL, where the conditions use 
584     equality comparisons against the constructors in the \hs{case} 
585     expressions. We can see two versions of a contrived example, the first 
586     using a \hs{case} construct and the other using a \hs{if-then-else} 
587     constructs, in the code below. The example sums two values when they are 
588     equal or non-equal (depending on the predicate given) and returns 0 
589     otherwise.
590     
591     \begin{code}
592     sumif pred a b = case pred of
593       Eq ->   case a == b of
594         True    -> a + b
595         False   -> 0
596       Neq ->  case a != b of
597         True    -> a + b
598         False   -> 0
599     \end{code}
600
601     \begin{code}
602     sumif pred a b = 
603       if pred == Eq then 
604         if a == b then a + b else 0
605       else 
606         if a != b then a + b else 0
607     \end{code}
608
609     Both versions of the example correspond to the same netlist, which is 
610     depicted in \Cref{img:choice}.
611
612     \begin{figure}
613     \centerline{\includegraphics{choice-case}}
614     \caption{Choice - sumif}
615     \label{img:choice}
616     \end{figure}
617
618     A slightly more complex (but very powerful) form of choice is pattern 
619     matching. A function can be defined in multiple clauses, where each clause 
620     specifies a pattern. When the arguments match the pattern, the 
621     corresponding clause will be used. Expressions can also contain guards, 
622     where the expression is only executed if the guard evaluates to true. A 
623     pattern match (with optional guards) can be to a conditional assignments 
624     in \VHDL, where the conditions are an equality test of the argument and 
625     one of the patterns (combined with the guard if was present). A third 
626     version of the earlier example, using both pattern matching and guards, 
627     can be seen below:
628     
629     \begin{code}
630     sumif Eq a b    | a == b = a + b
631     sumif Neq a b   | a != b = a + b
632     sumif _ _ _     = 0
633     \end{code}
634     
635     The version using pattern matching and guards has the same netlist 
636     representation (\Cref{img:choice}) as the earlier two versions of the 
637     example.
638
639     % \begin{figure}
640     % \centerline{\includegraphics{choice-ifthenelse}}
641     % \caption{Choice - \emph{if-then-else}}
642     % \label{img:choice}
643     % \end{figure}
644
645   \subsection{Types}
646     Haskell is a strongly-typed language, meaning that the type of a variable   
647     or function is determined at compile-time. Not all of Haskell's typing 
648     constructs have a clear translation to hardware, as such this section will
649     only deal with the types that do have a clear correspondence to hardware.
650     The translatable types are divided into two categories: \emph{built-in}
651     types and \emph{user-defined} types. Built-in types are those types for
652     which a direct translation is defined within the \CLaSH\ compiler; the
653     term user-defined types should not require any further elaboration.
654   
655     % Translation of two most basic functional concepts has been
656     % discussed: function application and choice. Before looking further
657     % into less obvious concepts like higher-order expressions and
658     % polymorphism, the possible types that can be used in hardware
659     % descriptions will be discussed.
660     % 
661     % Some way is needed to translate every value used to its hardware
662     % equivalents. In particular, this means a hardware equivalent for
663     % every \emph{type} used in a hardware description is needed.
664     % 
665     % The following types are \emph{built-in}, meaning that their hardware
666     % translation is fixed into the \CLaSH\ compiler. A designer can also
667     % define his own types, which will be translated into hardware types
668     % using translation rules that are discussed later on.
669
670   \subsubsection{Built-in types}
671     \begin{xlist}
672       \item[\bf{Bit}]
673         This is the most basic type available. It can have two values:
674         \hs{Low} and \hs{High}. 
675         % It is mapped directly onto the \texttt{std\_logic} \VHDL\ type. 
676       \item[\bf{Bool}]
677         This is a basic logic type. It can have two values: \hs{True}
678         and \hs{False}. 
679         % It is translated to \texttt{std\_logic} exactly like the \hs{Bit} 
680         % type (where a value of \hs{True} corresponds to a value of 
681         % \hs{High}). 
682         Supporting the Bool type is required in order to support the
683         \hs{if-then-else} construct, which requires a \hs{Bool} value for 
684         the condition.
685       \item[\bf{SizedWord}, \bf{SizedInt}]
686         These are types to represent integers. A \hs{SizedWord} is unsigned,
687         while a \hs{SizedInt} is signed. Both are parametrizable in their 
688         size. 
689         % , so you can define an unsigned word of 32 bits wide as follows:
690
691         % \begin{code}
692         % type Word32 = SizedWord D32
693         % \end{code}
694
695         % Here, a type synonym \hs{Word32} is defined that is equal to the
696         % \hs{SizedWord} type constructor applied to the type \hs{D32}. 
697         % \hs{D32} is the \emph{type level representation} of the decimal 
698         % number 32, making the \hs{Word32} type a 32-bit unsigned word. These 
699         % types are translated to the \VHDL\ \texttt{unsigned} and 
700         % \texttt{signed} respectively.
701       \item[\bf{Vector}]
702         This is a vector type that can contain elements of any other type and
703         has a fixed length. The \hs{Vector} type constructor takes two type 
704         arguments: the length of the vector and the type of the elements 
705         contained in it. 
706         % The state type of an 8 element register bank would then for example 
707         % be:
708
709         % \begin{code}
710         % type RegisterState = Vector D8 Word32
711         % \end{code}
712
713         % Here, a type synonym \hs{RegisterState} is defined that is equal to
714         % the \hs{Vector} type constructor applied to the types \hs{D8} (The 
715         % type level representation of the decimal number 8) and \hs{Word32} 
716         % (The 32 bit word type as defined above). In other words, the 
717         % \hs{RegisterState} type is a vector of 8 32-bit words. A fixed size 
718         % vector is translated to a \VHDL\ array type.
719       \item[\bf{RangedWord}]
720         This is another type to describe integers, but unlike the previous
721         two it has no specific bit-width, but an upper bound. This means that
722         its range is not limited to powers of two, but can be any number.
723         A \hs{RangedWord} only has an upper bound, its lower bound is
724         implicitly zero. The main purpose of the \hs{RangedWord} type is to be 
725         used as an index to a \hs{Vector}.
726
727         % \comment{TODO: Perhaps remove this example?} To define an index for 
728         % the 8 element vector above, we would do:
729
730         % \begin{code}
731         % type RegisterIndex = RangedWord D7
732         % \end{code}
733
734         % Here, a type synonym \hs{RegisterIndex} is defined that is equal to
735         % the \hs{RangedWord} type constructor applied to the type \hs{D7}. In
736         % other words, this defines an unsigned word with values from
737         % 0 to 7 (inclusive). This word can be be used to index the
738         % 8 element vector \hs{RegisterState} above. This type is translated 
739         % to the \texttt{unsigned} \VHDL type.
740     \end{xlist}
741
742   \subsubsection{User-defined types}
743     There are three ways to define new types in Haskell: algebraic
744     data-types with the \hs{data} keyword, type synonyms with the \hs{type}
745     keyword and datatype renamings with the \hs{newtype} keyword. \GHC\
746     offers a few more advanced ways to introduce types (type families,
747     existential typing, {\small{GADT}}s, etc.) which are not standard
748     Haskell. These are not currently supported.
749
750     Only an algebraic datatype declaration actually introduces a
751     completely new type, for which we provide the \VHDL\ translation
752     below. Type synonyms and renamings only define new names for
753     existing types, where synonyms are completely interchangeable and
754     renamings need explicit conversion. Therefore, these do not need
755     any particular \VHDL\ translation, a synonym or renamed type will
756     just use the same representation as the original type. The
757     distinction between a renaming and a synonym does no longer matter
758     in hardware and can be disregarded in the generated \VHDL. For algebraic 
759     types, we can make the following distinction: 
760
761     \begin{xlist}
762       \item[\bf{Single constructor}]
763         Algebraic datatypes with a single constructor with one or more
764         fields, are essentially a way to pack a few values together in a
765         record-like structure. An example of such a type is the following pair 
766         of integers:
767
768         \begin{code}
769         data IntPair = IntPair Int Int
770         \end{code}
771
772         Haskell's builtin tuple types are also defined as single
773         constructor algebraic types and are translated according to this
774         rule by the \CLaSH\ compiler. These types are translated to \VHDL\ 
775         record types, with one field for every field in the constructor.
776       \item[\bf{No fields}]
777         Algebraic datatypes with multiple constructors, but without any
778         fields are essentially a way to get an enumeration-like type
779         containing alternatives. Note that Haskell's \hs{Bool} type is also 
780         defined as an enumeration type, but we have a fixed translation for 
781         that. These types are translated to \VHDL\ enumerations, with one 
782         value for each constructor. This allows references to these 
783         constructors to be translated to the corresponding enumeration value.
784       \item[\bf{Multiple constructors with fields}]
785         Algebraic datatypes with multiple constructors, where at least
786         one of these constructors has one or more fields are not
787         currently supported.
788     \end{xlist}
789
790   \subsection{Polymorphic functions}
791     A powerful construct in most functional language is polymorphism.
792     This means the arguments of a function (and consequentially, values
793     within the function as well) do not need to have a fixed type.
794     Haskell supports \emph{parametric polymorphism}, meaning a
795     function's type can be parameterized with another type.
796
797     As an example of a polymorphic function, consider the following
798     \hs{append} function's type:
799     
800     \comment{TODO: Use vectors instead of lists?}
801
802     \begin{code}
803     append :: [a] -> a -> [a]
804     \end{code}
805
806     This type is parameterized by \hs{a}, which can contain any type at
807     all. This means that append can append an element to a list,
808     regardless of the type of the elements in the list (but the element
809     added must match the elements in the list, since there is only one
810     \hs{a}).
811
812     This kind of polymorphism is extremely useful in hardware designs to
813     make operations work on a vector without knowing exactly what elements
814     are inside, routing signals without knowing exactly what kinds of
815     signals these are, or working with a vector without knowing exactly
816     how long it is. Polymorphism also plays an important role in most
817     higher order functions, as we will see in the next section.
818
819     The previous example showed unconstrained polymorphism \comment{(TODO: How 
820     is this really called?)}: \hs{a} can have \emph{any} type. 
821     Furthermore,Haskell supports limiting the types of a type parameter to 
822     specific class of types. An example of such a type class is the 
823     \hs{Num} class, which contains all of Haskell's numerical types.
824
825     Now, take the addition operator, which has the following type:
826
827     \begin{code}
828     (+) :: Num a => a -> a -> a
829     \end{code}
830
831     This type is again parameterized by \hs{a}, but it can only contain
832     types that are \emph{instances} of the \emph{type class} \hs{Num}.
833     Our numerical built-in types are also instances of the \hs{Num}
834     class, so we can use the addition operator on \hs{SizedWords} as
835     well as on {SizedInts}.
836
837     In \CLaSH, unconstrained polymorphism is completely supported. Any
838     function defined can have any number of unconstrained type
839     parameters. The \CLaSH\ compiler will infer the type of every such
840     argument depending on how the function is applied. There is one
841     exception to this: The top level function that is translated, can
842     not have any polymorphic arguments (since it is never applied, so
843     there is no way to find out the actual types for the type
844     parameters).
845
846     \CLaSH\ does not support user-defined type classes, but does use some
847     of the builtin ones for its builtin functions (like \hs{Num} and
848     \hs{Eq}).
849
850   \subsection{Higher order}
851     Another powerful abstraction mechanism in functional languages, is
852     the concept of \emph{higher order functions}, or \emph{functions as
853     a first class value}. This allows a function to be treated as a
854     value and be passed around, even as the argument of another
855     function. Let's clarify that with an example:
856     
857     \begin{code}
858     notList xs = map not xs
859     \end{code}
860
861     This defines a function \hs{notList}, with a single list of booleans
862     \hs{xs} as an argument, which simply negates all of the booleans in
863     the list. To do this, it uses the function \hs{map}, which takes
864     \emph{another function} as its first argument and applies that other
865     function to each element in the list, returning again a list of the
866     results.
867
868     As you can see, the \hs{map} function is a higher order function,
869     since it takes another function as an argument. Also note that
870     \hs{map} is again a polymorphic function: It does not pose any
871     constraints on the type of elements in the list passed, other than
872     that it must be the same as the type of the argument the passed
873     function accepts. The type of elements in the resulting list is of
874     course equal to the return type of the function passed (which need
875     not be the same as the type of elements in the input list). Both of
876     these can be readily seen from the type of \hs{map}:
877
878     \begin{code}
879     map :: (a -> b) -> [a] -> [b]
880     \end{code}
881     
882     As an example from a common hardware design, let's look at the
883     equation of a FIR filter.
884
885     \begin{equation}
886     y_t  = \sum\nolimits_{i = 0}^{n - 1} {x_{t - i}  \cdot h_i } 
887     \end{equation}
888
889     A FIR filter multiplies fixed constants ($h$) with the current and
890     a few previous input samples ($x$). Each of these multiplications
891     are summed, to produce the result at time $t$.
892
893     This is easily and directly implemented using higher order
894     functions. Consider that the vector \hs{hs} contains the FIR
895     coefficients and the vector \hs{xs} contains the current input sample
896     in front and older samples behind. How \hs{xs} gets its value will be
897     show in the next section about state.
898
899     \begin{code}
900     fir ... = foldl1 (+) (zipwith (*) xs hs)
901     \end{code}
902
903     Here, the \hs{zipwith} function is very similar to the \hs{map}
904     function: It takes a function two lists and then applies the
905     function to each of the elements of the two lists pairwise
906     (\emph{e.g.}, \hs{zipwith (+) [1, 2] [3, 4]} becomes 
907     \hs{[1 + 3, 2 + 4]}.
908
909     The \hs{foldl1} function takes a function and a single list and applies the
910     function to the first two elements of the list. It then applies to
911     function to the result of the first application and the next element
912     from the list. This continues until the end of the list is reached.
913     The result of the \hs{foldl1} function is the result of the last
914     application.
915
916     As you can see, the \hs{zipwith (*)} function is just pairwise
917     multiplication and the \hs{foldl1 (+)} function is just summation.
918
919     To make the correspondence between the code and the equation even
920     more obvious, we turn the list of input samples in the equation
921     around. So, instead of having the the input sample received at time
922     $t$ in $x_t$, $x_0$ now always stores the current sample, and $x_i$
923     stores the $ith$ previous sample. This changes the equation to the
924     following (Note that this is completely equivalent to the original
925     equation, just with a different definition of $x$ that better suits
926     the \hs{x} from the code):
927
928     \begin{equation}
929     y_t  = \sum\nolimits_{i = 0}^{n - 1} {x_i  \cdot h_i } 
930     \end{equation}
931
932     So far, only functions have been used as higher order values. In
933     Haskell, there are two more ways to obtain a function-typed value:
934     partial application and lambda abstraction. Partial application
935     means that a function that takes multiple arguments can be applied
936     to a single argument, and the result will again be a function (but
937     that takes one argument less). As an example, consider the following
938     expression, that adds one to every element of a vector:
939
940     \begin{code}
941     map ((+) 1) xs
942     \end{code}
943
944     Here, the expression \hs{(+) 1} is the partial application of the
945     plus operator to the value \hs{1}, which is again a function that
946     adds one to its argument.
947
948     A labmda expression allows one to introduce an anonymous function
949     in any expression. Consider the following expression, which again
950     adds one to every element of a list:
951
952     \begin{code}
953     map (\x -> x + 1) xs
954     \end{code}
955
956     Finally, higher order arguments are not limited to just builtin
957     functions, but any function defined in \CLaSH\ can have function
958     arguments. This allows the hardware designer to use a powerful
959     abstraction mechanism in his designs and have an optimal amount of
960     code reuse.
961
962     \comment{TODO: Describe ALU example (no code)}
963
964   \subsection{State}
965     A very important concept in hardware it the concept of state. In a 
966     stateful design, the outputs depend on the history of the inputs, or the 
967     state. State is usually stored in registers, which retain their value 
968     during a clock cycle. As we want to describe more than simple 
969     combinatorial designs, \CLaSH\ needs an abstraction mechanism for state.
970
971     An important property in Haskell, and in most other functional languages, 
972     is \emph{purity}. A function is said to be \emph{pure} if it satisfies two
973     conditions:
974     \begin{inparaenum}
975       \item given the same arguments twice, it should return the same value in 
976       both cases, and
977       \item when the function is called, it should not have observable 
978       side-effects.
979     \end{inparaenum}
980     This purity property is important for functional languages, since it 
981     enables all kinds of mathematical reasoning that could not be guaranteed 
982     correct for impure functions. Pure functions are as such a perfect match 
983     for a combinatorial circuit, where the output solely depends on the 
984     inputs. When a circuit has state however, it can no longer be simply
985     described by a pure function. Simply removing the purity property is not a 
986     valid option, as the language would then lose many of it mathematical 
987     properties. In an effort to include the concept of state in pure 
988     functions, the current value of the state is made an argument of the  
989     function; the updated state becomes part of the result.
990     
991     A simple example is the description of an accumulator circuit:
992     \begin{code}
993     acc :: Word -> State Word -> (State Word, Word)
994     acc inp (State s) = (State s', outp)
995       where
996         outp  = s + inp
997         s'    = outp
998     \end{code}
999     This approach makes the state of a function very explicit: which variables 
1000     are part of the state is completely determined by the type signature. This 
1001     approach to state is well suited to be used in combination with the 
1002     existing code and language features, such as all the choice constructs, as 
1003     state values are just normal values.
1004 \section{\CLaSH\ prototype}
1005
1006 foo\par bar
1007
1008 \section{Related work}
1009 Many functional hardware description languages have been developed over the 
1010 years. Early work includes such languages as $\mu$\acro{FP}~\cite{muFP}, an 
1011 extension of Backus' \acro{FP} language to synchronous streams, designed 
1012 particularly for describing and reasoning about regular circuits. The 
1013 Ruby~\cite{Ruby} language uses relations, instead of functions, to describe 
1014 circuits, and has a particular focus on layout. \acro{HML}~\cite{HML2} is a 
1015 hardware modeling language based on the strict functional language 
1016 \acro{ML}, and has support for polymorphic types and higher-order functions. 
1017 Published work suggests that there is no direct simulation support for 
1018 \acro{HML}, and that the translation to \VHDL\ is only partial.
1019
1020 Like this work, many functional hardware description languages have some sort 
1021 of foundation in the functional programming language Haskell. 
1022 Hawk~\cite{Hawk1} uses Haskell to describe system-level executable 
1023 specifications used to model the behavior of superscalar microprocessors. Hawk 
1024 specifications can be simulated, but there seems to be no support for 
1025 automated circuit synthesis. The ForSyDe~\cite{ForSyDe2} system uses Haskell 
1026 to specify abstract system models, which can (manually) be transformed into an 
1027 implementation model using semantic preserving transformations. ForSyDe has 
1028 several simulation and synthesis backends, though synthesis is restricted to 
1029 the synchronous subset of the ForSyDe language.
1030
1031 Lava~\cite{Lava} is a hardware description language that focuses on the 
1032 structural representation of hardware. Besides support for simulation and 
1033 circuit synthesis, Lava descriptions can be interfaced with formal method 
1034 tools for formal verification. Lava descriptions are actually circuit 
1035 generators when viewed from a synthesis viewpoint, in that the language 
1036 elements of Haskell, such as choice, can be used to guide the circuit 
1037 generation. If a developer wants to insert a choice element inside an actual 
1038 circuit he will have to specify this explicitly as a component. In this 
1039 respect \CLaSH\ differs from Lava, in that all the choice elements, such as 
1040 case-statements and pattern matching, are synthesized to choice elements in the 
1041 eventual circuit. As such, richer control structures can both be specified and 
1042 synthesized in \CLaSH\ compared to any of the languages mentioned in this 
1043 section.
1044
1045 The merits of polymorphic typing, combined with higher-order functions, are 
1046 now also recognized in the `main-stream' hardware description languages, 
1047 exemplified by the new \VHDL-2008 standard~\cite{VHDL2008}. \VHDL-2008 has 
1048 support to specify types as generics, thus allowing a developer to describe 
1049 polymorphic components. Note that those types still require an explicit 
1050 generic map, whereas type-inference and type-specialization are implicit in 
1051 \CLaSH.
1052
1053 % Wired~\cite{Wired},, T-Ruby~\cite{T-Ruby}, Hydra~\cite{Hydra}. 
1054
1055 % A functional language designed specifically for hardware design is 
1056 % $re{\mathit{FL}}^{ect}$~\cite{reFLect}, which draws experience from earlier 
1057 % language called \acro{FL}~\cite{FL} to la
1058
1059 % An example of a floating figure using the graphicx package.
1060 % Note that \label must occur AFTER (or within) \caption.
1061 % For figures, \caption should occur after the \includegraphics.
1062 % Note that IEEEtran v1.7 and later has special internal code that
1063 % is designed to preserve the operation of \label within \caption
1064 % even when the captionsoff option is in effect. However, because
1065 % of issues like this, it may be the safest practice to put all your
1066 % \label just after \caption rather than within \caption{}.
1067 %
1068 % Reminder: the "draftcls" or "draftclsnofoot", not "draft", class
1069 % option should be used if it is desired that the figures are to be
1070 % displayed while in draft mode.
1071 %
1072 %\begin{figure}[!t]
1073 %\centering
1074 %\includegraphics[width=2.5in]{myfigure}
1075 % where an .eps filename suffix will be assumed under latex, 
1076 % and a .pdf suffix will be assumed for pdflatex; or what has been declared
1077 % via \DeclareGraphicsExtensions.
1078 %\caption{Simulation Results}
1079 %\label{fig_sim}
1080 %\end{figure}
1081
1082 % Note that IEEE typically puts floats only at the top, even when this
1083 % results in a large percentage of a column being occupied by floats.
1084
1085
1086 % An example of a double column floating figure using two subfigures.
1087 % (The subfig.sty package must be loaded for this to work.)
1088 % The subfigure \label commands are set within each subfloat command, the
1089 % \label for the overall figure must come after \caption.
1090 % \hfil must be used as a separator to get equal spacing.
1091 % The subfigure.sty package works much the same way, except \subfigure is
1092 % used instead of \subfloat.
1093 %
1094 %\begin{figure*}[!t]
1095 %\centerline{\subfloat[Case I]\includegraphics[width=2.5in]{subfigcase1}%
1096 %\label{fig_first_case}}
1097 %\hfil
1098 %\subfloat[Case II]{\includegraphics[width=2.5in]{subfigcase2}%
1099 %\label{fig_second_case}}}
1100 %\caption{Simulation results}
1101 %\label{fig_sim}
1102 %\end{figure*}
1103 %
1104 % Note that often IEEE papers with subfigures do not employ subfigure
1105 % captions (using the optional argument to \subfloat), but instead will
1106 % reference/describe all of them (a), (b), etc., within the main caption.
1107
1108
1109 % An example of a floating table. Note that, for IEEE style tables, the 
1110 % \caption command should come BEFORE the table. Table text will default to
1111 % \footnotesize as IEEE normally uses this smaller font for tables.
1112 % The \label must come after \caption as always.
1113 %
1114 %\begin{table}[!t]
1115 %% increase table row spacing, adjust to taste
1116 %\renewcommand{\arraystretch}{1.3}
1117 % if using array.sty, it might be a good idea to tweak the value of
1118 % \extrarowheight as needed to properly center the text within the cells
1119 %\caption{An Example of a Table}
1120 %\label{table_example}
1121 %\centering
1122 %% Some packages, such as MDW tools, offer better commands for making tables
1123 %% than the plain LaTeX2e tabular which is used here.
1124 %\begin{tabular}{|c||c|}
1125 %\hline
1126 %One & Two\\
1127 %\hline
1128 %Three & Four\\
1129 %\hline
1130 %\end{tabular}
1131 %\end{table}
1132
1133
1134 % Note that IEEE does not put floats in the very first column - or typically
1135 % anywhere on the first page for that matter. Also, in-text middle ("here")
1136 % positioning is not used. Most IEEE journals/conferences use top floats
1137 % exclusively. Note that, LaTeX2e, unlike IEEE journals/conferences, places
1138 % footnotes above bottom floats. This can be corrected via the \fnbelowfloat
1139 % command of the stfloats package.
1140
1141
1142
1143 \section{Conclusion}
1144 The conclusion goes here.
1145
1146
1147
1148
1149 % conference papers do not normally have an appendix
1150
1151
1152 % use section* for acknowledgement
1153 \section*{Acknowledgment}
1154
1155
1156 The authors would like to thank...
1157
1158
1159
1160
1161
1162 % trigger a \newpage just before the given reference
1163 % number - used to balance the columns on the last page
1164 % adjust value as needed - may need to be readjusted if
1165 % the document is modified later
1166 %\IEEEtriggeratref{8}
1167 % The "triggered" command can be changed if desired:
1168 %\IEEEtriggercmd{\enlargethispage{-5in}}
1169
1170 % references section
1171
1172 % can use a bibliography generated by BibTeX as a .bbl file
1173 % BibTeX documentation can be easily obtained at:
1174 % http://www.ctan.org/tex-archive/biblio/bibtex/contrib/doc/
1175 % The IEEEtran BibTeX style support page is at:
1176 % http://www.michaelshell.org/tex/ieeetran/bibtex/
1177 \bibliographystyle{IEEEtran}
1178 % argument is your BibTeX string definitions and bibliography database(s)
1179 \bibliography{IEEEabrv,clash.bib}
1180 %
1181 % <OR> manually copy in the resultant .bbl file
1182 % set second argument of \begin to the number of references
1183 % (used to reserve space for the reference number labels box)
1184 % \begin{thebibliography}{1}
1185
1186 % \bibitem{IEEEhowto:kopka}
1187 % H.~Kopka and P.~W. Daly, \emph{A Guide to \LaTeX}, 3rd~ed.\hskip 1em plus
1188 %   0.5em minus 0.4em\relax Harlow, England: Addison-Wesley, 1999.
1189
1190 % \end{thebibliography}
1191
1192
1193
1194
1195 % that's all folks
1196 \end{document}
1197
1198 % vim: set ai sw=2 sts=2 expandtab: