Update section on choice elements
[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}}
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     Translation of two most basic functional concepts has been
647     discussed: function application and choice. Before looking further
648     into less obvious concepts like higher-order expressions and
649     polymorphism, the possible types that can be used in hardware
650     descriptions will be discussed.
651
652     Some way is needed to translate every value used to its hardware
653     equivalents. In particular, this means a hardware equivalent for
654     every \emph{type} used in a hardware description is needed.
655
656     The following types are \emph{built-in}, meaning that their hardware
657     translation is fixed into the \CLaSH\ compiler. A designer can also
658     define his own types, which will be translated into hardware types
659     using translation rules that are discussed later on.
660
661   \subsection{Built-in types}
662     \begin{xlist}
663       \item[\hs{Bit}]
664         This is the most basic type available. It can have two values:
665         \hs{Low} and \hs{High}. It is mapped directly onto the
666         \texttt{std\_logic} \VHDL\ type. 
667       \item[\hs{Bool}]
668         This is a basic logic type. It can have two values: \hs{True}
669         and \hs{False}. It is translated to \texttt{std\_logic} exactly
670         like the \hs{Bit} type (where a value of \hs{True} corresponds
671         to a value of \hs{High}). Supporting the Bool type is
672         particularly useful to support \hs{if ... then ... else ...}
673         expressions, which always have a \hs{Bool} value for the
674         condition.
675       \item[\hs{SizedWord}, \hs{SizedInt}]
676         These are types to represent integers. A \hs{SizedWord} is unsigned,
677         while a \hs{SizedInt} is signed. These types are parametrized by a
678         length type, so you can define an unsigned word of 32 bits wide as
679         follows:
680
681         \begin{code}
682         type Word32 = SizedWord D32
683         \end{code}
684
685         Here, a type synonym \hs{Word32} is defined that is equal to the
686         \hs{SizedWord} type constructor applied to the type \hs{D32}. \hs{D32}
687         is the \emph{type level representation} of the decimal number 32,
688         making the \hs{Word32} type a 32-bit unsigned word. These types are 
689         translated to the \VHDL\ \texttt{unsigned} and \texttt{signed} 
690         respectively.
691       \item[\hs{Vector}]
692         This is a vector type, that can contain elements of any other type and
693         has a fixed length. The \hs{Vector} type constructor takes two type 
694         arguments: the length of the vector and the type of the elements 
695         contained in it. The state type of an 8 element register bank would 
696         then for example be:
697
698         \begin{code}
699         type RegisterState = Vector D8 Word32
700         \end{code}
701
702         Here, a type synonym \hs{RegisterState} is defined that is equal to
703         the \hs{Vector} type constructor applied to the types \hs{D8} (The 
704         type level representation of the decimal number 8) and \hs{Word32} 
705         (The 32 bit word type as defined above). In other words, the 
706         \hs{RegisterState} type is a vector of 8 32-bit words. A fixed size 
707         vector is translated to a \VHDL\ array type.
708       \item[\hs{RangedWord}]
709         This is another type to describe integers, but unlike the previous
710         two it has no specific bit-width, but an upper bound. This means that
711         its range is not limited to powers of two, but can be any number.
712         A \hs{RangedWord} only has an upper bound, its lower bound is
713         implicitly zero. The main purpose of the \hs{RangedWord} type is to be 
714         used as an index to a \hs{Vector}.
715
716         \comment{TODO: Perhaps remove this example?} To define an index for 
717         the 8 element vector above, we would do:
718
719         \begin{code}
720         type RegisterIndex = RangedWord D7
721         \end{code}
722
723         Here, a type synonym \hs{RegisterIndex} is defined that is equal to
724         the \hs{RangedWord} type constructor applied to the type \hs{D7}. In
725         other words, this defines an unsigned word with values from
726         0 to 7 (inclusive). This word can be be used to index the
727         8 element vector \hs{RegisterState} above. This type is translated to 
728         the \texttt{unsigned} \VHDL type.
729     \end{xlist}
730
731   \subsection{User-defined types}
732     There are three ways to define new types in Haskell: algebraic
733     data-types with the \hs{data} keyword, type synonyms with the \hs{type}
734     keyword and type renamings with the \hs{newtype} keyword. \GHC\
735     offers a few more advanced ways to introduce types (type families,
736     existential typing, {\small{GADT}}s, etc.) which are not standard
737     Haskell. These are not currently supported.
738
739     Only an algebraic datatype declaration actually introduces a
740     completely new type, for which we provide the \VHDL\ translation
741     below. Type synonyms and renamings only define new names for
742     existing types (where synonyms are completely interchangeable and
743     renamings need explicit conversion). Therefore, these do not need
744     any particular \VHDL\ translation, a synonym or renamed type will
745     just use the same representation as the original type. The
746     distinction between a renaming and a synonym does no longer matter
747     in hardware and can be disregarded in the generated \VHDL.
748
749     For algebraic types, we can make the following distinction: 
750
751     \begin{xlist}
752       \item[\bf{Single constructor}]
753         Algebraic datatypes with a single constructor with one or more
754         fields, are essentially a way to pack a few values together in a
755         record-like structure. An example of such a type is the following pair 
756         of integers:
757
758 \begin{code}
759 data IntPair = IntPair Int Int
760 \end{code}
761
762         Haskell's builtin tuple types are also defined as single
763         constructor algebraic types and are translated according to this
764         rule by the \CLaSH\ compiler. These types are translated to \VHDL\ 
765         record types, with one field for every field in the constructor.
766       \item[\bf{No fields}]
767         Algebraic datatypes with multiple constructors, but without any
768         fields are essentially a way to get an enumeration-like type
769         containing alternatives. Note that Haskell's \hs{Bool} type is also 
770         defined as an enumeration type, but we have a fixed translation for 
771         that. These types are translated to \VHDL\ enumerations, with one 
772         value for each constructor. This allows references to these 
773         constructors to be translated to the corresponding enumeration value.
774       \item[\bf{Multiple constructors with fields}]
775         Algebraic datatypes with multiple constructors, where at least
776         one of these constructors has one or more fields are not
777         currently supported.
778     \end{xlist}
779
780   \subsection{Polymorphic functions}
781     A powerful construct in most functional language is polymorphism.
782     This means the arguments of a function (and consequentially, values
783     within the function as well) do not need to have a fixed type.
784     Haskell supports \emph{parametric polymorphism}, meaning a
785     function's type can be parameterized with another type.
786
787     As an example of a polymorphic function, consider the following
788     \hs{append} function's type:
789     
790     TODO: Use vectors instead of lists?
791
792     \begin{code}
793     append :: [a] -> a -> [a]
794     \end{code}
795
796     This type is parameterized by \hs{a}, which can contain any type at
797     all. This means that append can append an element to a list,
798     regardless of the type of the elements in the list (but the element
799     added must match the elements in the list, since there is only one
800     \hs{a}).
801
802     This kind of polymorphism is extremely useful in hardware designs to
803     make operations work on a vector without knowing exactly what elements
804     are inside, routing signals without knowing exactly what kinds of
805     signals these are, or working with a vector without knowing exactly
806     how long it is. Polymorphism also plays an important role in most
807     higher order functions, as we will see in the next section.
808
809     The previous example showed unconstrained polymorphism (TODO: How is
810     this really called?): \hs{a} can have \emph{any} type. Furthermore,
811     Haskell supports limiting the types of a type parameter to specific
812     class of types. An example of such a type class is the \hs{Num}
813     class, which contains all of Haskell's numerical types.
814
815     Now, take the addition operator, which has the following type:
816
817     \begin{code}
818     (+) :: Num a => a -> a -> a
819     \end{code}
820
821     This type is again parameterized by \hs{a}, but it can only contain
822     types that are \emph{instances} of the \emph{type class} \hs{Num}.
823     Our numerical built-in types are also instances of the \hs{Num}
824     class, so we can use the addition operator on \hs{SizedWords} as
825     well as on {SizedInts}.
826
827     In \CLaSH, unconstrained polymorphism is completely supported. Any
828     function defined can have any number of unconstrained type
829     parameters. The \CLaSH\ compiler will infer the type of every such
830     argument depending on how the function is applied. There is one
831     exception to this: The top level function that is translated, can
832     not have any polymorphic arguments (since it is never applied, so
833     there is no way to find out the actual types for the type
834     parameters).
835
836     \CLaSH\ does not support user-defined type classes, but does use some
837     of the builtin ones for its builtin functions (like \hs{Num} and
838     \hs{Eq}).
839
840   \subsection{Higher order}
841     Another powerful abstraction mechanism in functional languages, is
842     the concept of \emph{higher order functions}, or \emph{functions as
843     a first class value}. This allows a function to be treated as a
844     value and be passed around, even as the argument of another
845     function. Let's clarify that with an example:
846     
847     \begin{code}
848     notList xs = map not xs
849     \end{code}
850
851     This defines a function \hs{notList}, with a single list of booleans
852     \hs{xs} as an argument, which simply negates all of the booleans in
853     the list. To do this, it uses the function \hs{map}, which takes
854     \emph{another function} as its first argument and applies that other
855     function to each element in the list, returning again a list of the
856     results.
857
858     As you can see, the \hs{map} function is a higher order function,
859     since it takes another function as an argument. Also note that
860     \hs{map} is again a polymorphic function: It does not pose any
861     constraints on the type of elements in the list passed, other than
862     that it must be the same as the type of the argument the passed
863     function accepts. The type of elements in the resulting list is of
864     course equal to the return type of the function passed (which need
865     not be the same as the type of elements in the input list). Both of
866     these can be readily seen from the type of \hs{map}:
867
868     \begin{code}
869     map :: (a -> b) -> [a] -> [b]
870     \end{code}
871     
872     As an example from a common hardware design, let's look at the
873     equation of a FIR filter.
874
875     \begin{equation}
876     y_t  = \sum\nolimits_{i = 0}^{n - 1} {x_{t - i}  \cdot h_i } 
877     \end{equation}
878
879     A FIR filter multiplies fixed constants ($h$) with the current and
880     a few previous input samples ($x$). Each of these multiplications
881     are summed, to produce the result at time $t$.
882
883     This is easily and directly implemented using higher order
884     functions. Consider that the vector \hs{hs} contains the FIR
885     coefficients and the vector \hs{xs} contains the current input sample
886     in front and older samples behind. How \hs{xs} gets its value will be
887     show in the next section about state.
888
889     \begin{code}
890     fir ... = foldl1 (+) (zipwith (*) xs hs)
891     \end{code}
892
893     Here, the \hs{zipwith} function is very similar to the \hs{map}
894     function: It takes a function two lists and then applies the
895     function to each of the elements of the two lists pairwise
896     (\emph{e.g.}, \hs{zipwith (+) [1, 2] [3, 4]} becomes 
897     \hs{[1 + 3, 2 + 4]}.
898
899     The \hs{foldl1} function takes a function and a single list and applies the
900     function to the first two elements of the list. It then applies to
901     function to the result of the first application and the next element
902     from the list. This continues until the end of the list is reached.
903     The result of the \hs{foldl1} function is the result of the last
904     application.
905
906     As you can see, the \hs{zipwith (*)} function is just pairwise
907     multiplication and the \hs{foldl1 (+)} function is just summation.
908
909     To make the correspondence between the code and the equation even
910     more obvious, we turn the list of input samples in the equation
911     around. So, instead of having the the input sample received at time
912     $t$ in $x_t$, $x_0$ now always stores the current sample, and $x_i$
913     stores the $ith$ previous sample. This changes the equation to the
914     following (Note that this is completely equivalent to the original
915     equation, just with a different definition of $x$ that better suits
916     the \hs{x} from the code):
917
918     \begin{equation}
919     y_t  = \sum\nolimits_{i = 0}^{n - 1} {x_i  \cdot h_i } 
920     \end{equation}
921
922     So far, only functions have been used as higher order values. In
923     Haskell, there are two more ways to obtain a function-typed value:
924     partial application and lambda abstraction. Partial application
925     means that a function that takes multiple arguments can be applied
926     to a single argument, and the result will again be a function (but
927     that takes one argument less). As an example, consider the following
928     expression, that adds one to every element of a vector:
929
930     \begin{code}
931     map ((+) 1) xs
932     \end{code}
933
934     Here, the expression \hs{(+) 1} is the partial application of the
935     plus operator to the value \hs{1}, which is again a function that
936     adds one to its argument.
937
938     A labmda expression allows one to introduce an anonymous function
939     in any expression. Consider the following expression, which again
940     adds one to every element of a list:
941
942     \begin{code}
943     map (\x -> x + 1) xs
944     \end{code}
945
946     Finally, higher order arguments are not limited to just builtin
947     functions, but any function defined in \CLaSH\ can have function
948     arguments. This allows the hardware designer to use a powerful
949     abstraction mechanism in his designs and have an optimal amount of
950     code reuse.
951
952     TODO: Describe ALU example (no code)
953
954   \subsection{State}
955     A very important concept in hardware it the concept of state. In a 
956     stateful design, the outputs depend on the history of the inputs, or the 
957     state. State is usually stored in registers, which retain their value 
958     during a clock cycle. As we want to describe more than simple 
959     combinatorial designs, \CLaSH\ needs an abstraction mechanism for state.
960
961     An important property in Haskell, and in most other functional languages, 
962     is \emph{purity}. A function is said to be \emph{pure} if it satisfies two
963     conditions:
964     \begin{inparaenum}
965       \item given the same arguments twice, it should return the same value in 
966       both cases, and
967       \item when the function is called, it should not have observable 
968       side-effects.
969     \end{inparaenum}
970     This purity property is important for functional languages, since it 
971     enables all kinds of mathematical reasoning that could not be guaranteed 
972     correct for impure functions. Pure functions are as such a perfect match 
973     for a combinatorial circuit, where the output solely depends on the 
974     inputs. When a circuit has state however, it can no longer be simply
975     described by a pure function. Simply removing the purity property is not a 
976     valid option, as the language would then lose many of it mathematical 
977     properties. In an effort to include the concept of state in pure 
978     functions, the current value of the state is made an argument of the  
979     function; the updated state becomes part of the result.
980     
981     A simple example is the description of an accumulator circuit:
982     \begin{code}
983     acc :: Word -> State Word -> (State Word, Word)
984     acc inp (State s) = (State s', outp)
985       where
986         outp  = s + inp
987         s'    = outp
988     \end{code}
989     This approach makes the state of a function very explicit: which variables 
990     are part of the state is completely determined by the type signature. This 
991     approach to state is well suited to be used in combination with the 
992     existing code and language features, such as all the choice constructs, as 
993     state values are just normal values.
994 \section{\CLaSH\ prototype}
995
996 foo\par bar
997
998 \section{Related work}
999 Many functional hardware description languages have been developed over the 
1000 years. Early work includes such languages as $\mu$\acro{FP}~\cite{muFP}, an 
1001 extension of Backus' \acro{FP} language to synchronous streams, designed 
1002 particularly for describing and reasoning about regular circuits. The 
1003 Ruby~\cite{Ruby} language uses relations, instead of functions, to describe 
1004 circuits, and has a particular focus on layout. \acro{HML}~\cite{HML2} is a 
1005 hardware modeling language based on the strict functional language 
1006 \acro{ML}, and has support for polymorphic types and higher-order functions. 
1007 Published work suggests that there is no direct simulation support for 
1008 \acro{HML}, and that the translation to \VHDL\ is only partial.
1009
1010 Like this work, many functional hardware description languages have some sort 
1011 of foundation in the functional programming language Haskell. 
1012 Hawk~\cite{Hawk1} uses Haskell to describe system-level executable 
1013 specifications used to model the behavior of superscalar microprocessors. Hawk 
1014 specifications can be simulated, but there seems to be no support for 
1015 automated circuit synthesis. The ForSyDe~\cite{ForSyDe2} system uses Haskell 
1016 to specify abstract system models, which can (manually) be transformed into an 
1017 implementation model using semantic preserving transformations. ForSyDe has 
1018 several simulation and synthesis backends, though synthesis is restricted to 
1019 the synchronous subset of the ForSyDe language.
1020
1021 Lava~\cite{Lava} is a hardware description language that focuses on the 
1022 structural representation of hardware. Besides support for simulation and 
1023 circuit synthesis, Lava descriptions can be interfaced with formal method 
1024 tools for formal verification. Lava descriptions are actually circuit 
1025 generators when viewed from a synthesis viewpoint, in that the language 
1026 elements of Haskell, such as choice, can be used to guide the circuit 
1027 generation. If a developer wants to insert a choice element inside an actual 
1028 circuit he will have to specify this explicitly as a component. In this 
1029 respect \CLaSH\ differs from Lava, in that all the choice elements, such as 
1030 case-statements and pattern matching, are synthesized to choice elements in the 
1031 eventual circuit. As such, richer control structures can both be specified and 
1032 synthesized in \CLaSH\ compared to any of the languages mentioned in this 
1033 section.
1034
1035 The merits of polymorphic typing, combined with higher-order functions, are 
1036 now also recognized in the `main-stream' hardware description languages, 
1037 exemplified by the new \VHDL-2008 standard~\cite{VHDL2008}. \VHDL-2008 has 
1038 support to specify types as generics, thus allowing a developer to describe 
1039 polymorphic components. Note that those types still require an explicit 
1040 generic map, whereas type-inference and type-specialization are implicit in 
1041 \CLaSH.
1042
1043 % Wired~\cite{Wired},, T-Ruby~\cite{T-Ruby}, Hydra~\cite{Hydra}. 
1044
1045 % A functional language designed specifically for hardware design is 
1046 % $re{\mathit{FL}}^{ect}$~\cite{reFLect}, which draws experience from earlier 
1047 % language called \acro{FL}~\cite{FL} to la
1048
1049 % An example of a floating figure using the graphicx package.
1050 % Note that \label must occur AFTER (or within) \caption.
1051 % For figures, \caption should occur after the \includegraphics.
1052 % Note that IEEEtran v1.7 and later has special internal code that
1053 % is designed to preserve the operation of \label within \caption
1054 % even when the captionsoff option is in effect. However, because
1055 % of issues like this, it may be the safest practice to put all your
1056 % \label just after \caption rather than within \caption{}.
1057 %
1058 % Reminder: the "draftcls" or "draftclsnofoot", not "draft", class
1059 % option should be used if it is desired that the figures are to be
1060 % displayed while in draft mode.
1061 %
1062 %\begin{figure}[!t]
1063 %\centering
1064 %\includegraphics[width=2.5in]{myfigure}
1065 % where an .eps filename suffix will be assumed under latex, 
1066 % and a .pdf suffix will be assumed for pdflatex; or what has been declared
1067 % via \DeclareGraphicsExtensions.
1068 %\caption{Simulation Results}
1069 %\label{fig_sim}
1070 %\end{figure}
1071
1072 % Note that IEEE typically puts floats only at the top, even when this
1073 % results in a large percentage of a column being occupied by floats.
1074
1075
1076 % An example of a double column floating figure using two subfigures.
1077 % (The subfig.sty package must be loaded for this to work.)
1078 % The subfigure \label commands are set within each subfloat command, the
1079 % \label for the overall figure must come after \caption.
1080 % \hfil must be used as a separator to get equal spacing.
1081 % The subfigure.sty package works much the same way, except \subfigure is
1082 % used instead of \subfloat.
1083 %
1084 %\begin{figure*}[!t]
1085 %\centerline{\subfloat[Case I]\includegraphics[width=2.5in]{subfigcase1}%
1086 %\label{fig_first_case}}
1087 %\hfil
1088 %\subfloat[Case II]{\includegraphics[width=2.5in]{subfigcase2}%
1089 %\label{fig_second_case}}}
1090 %\caption{Simulation results}
1091 %\label{fig_sim}
1092 %\end{figure*}
1093 %
1094 % Note that often IEEE papers with subfigures do not employ subfigure
1095 % captions (using the optional argument to \subfloat), but instead will
1096 % reference/describe all of them (a), (b), etc., within the main caption.
1097
1098
1099 % An example of a floating table. Note that, for IEEE style tables, the 
1100 % \caption command should come BEFORE the table. Table text will default to
1101 % \footnotesize as IEEE normally uses this smaller font for tables.
1102 % The \label must come after \caption as always.
1103 %
1104 %\begin{table}[!t]
1105 %% increase table row spacing, adjust to taste
1106 %\renewcommand{\arraystretch}{1.3}
1107 % if using array.sty, it might be a good idea to tweak the value of
1108 % \extrarowheight as needed to properly center the text within the cells
1109 %\caption{An Example of a Table}
1110 %\label{table_example}
1111 %\centering
1112 %% Some packages, such as MDW tools, offer better commands for making tables
1113 %% than the plain LaTeX2e tabular which is used here.
1114 %\begin{tabular}{|c||c|}
1115 %\hline
1116 %One & Two\\
1117 %\hline
1118 %Three & Four\\
1119 %\hline
1120 %\end{tabular}
1121 %\end{table}
1122
1123
1124 % Note that IEEE does not put floats in the very first column - or typically
1125 % anywhere on the first page for that matter. Also, in-text middle ("here")
1126 % positioning is not used. Most IEEE journals/conferences use top floats
1127 % exclusively. Note that, LaTeX2e, unlike IEEE journals/conferences, places
1128 % footnotes above bottom floats. This can be corrected via the \fnbelowfloat
1129 % command of the stfloats package.
1130
1131
1132
1133 \section{Conclusion}
1134 The conclusion goes here.
1135
1136
1137
1138
1139 % conference papers do not normally have an appendix
1140
1141
1142 % use section* for acknowledgement
1143 \section*{Acknowledgment}
1144
1145
1146 The authors would like to thank...
1147
1148
1149
1150
1151
1152 % trigger a \newpage just before the given reference
1153 % number - used to balance the columns on the last page
1154 % adjust value as needed - may need to be readjusted if
1155 % the document is modified later
1156 %\IEEEtriggeratref{8}
1157 % The "triggered" command can be changed if desired:
1158 %\IEEEtriggercmd{\enlargethispage{-5in}}
1159
1160 % references section
1161
1162 % can use a bibliography generated by BibTeX as a .bbl file
1163 % BibTeX documentation can be easily obtained at:
1164 % http://www.ctan.org/tex-archive/biblio/bibtex/contrib/doc/
1165 % The IEEEtran BibTeX style support page is at:
1166 % http://www.michaelshell.org/tex/ieeetran/bibtex/
1167 \bibliographystyle{IEEEtran}
1168 % argument is your BibTeX string definitions and bibliography database(s)
1169 \bibliography{IEEEabrv,clash.bib}
1170 %
1171 % <OR> manually copy in the resultant .bbl file
1172 % set second argument of \begin to the number of references
1173 % (used to reserve space for the reference number labels box)
1174 % \begin{thebibliography}{1}
1175
1176 % \bibitem{IEEEhowto:kopka}
1177 % H.~Kopka and P.~W. Daly, \emph{A Guide to \LaTeX}, 3rd~ed.\hskip 1em plus
1178 %   0.5em minus 0.4em\relax Harlow, England: Addison-Wesley, 1999.
1179
1180 % \end{thebibliography}
1181
1182
1183
1184
1185 % that's all folks
1186 \end{document}
1187
1188 % vim: set ai sw=2 sts=2 expandtab: