update some parts on function application
[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 format: 
535     \begin{inparaenum}
536       \item every function is translated to a component, 
537       \item every function argument is translated to an input port, and
538       \item the result value of a function is translated to an output port.
539     \end{inparaenum} 
540     This output port can have a complex type (such as a tuple), so having just 
541     a single output port does not create a limitation. Each function 
542     application in turn becomes a component instantiation. Here, the result of 
543     each argument expression is assigned to a signal, which is mapped to the     
544     corresponding input port. The output port of the function is also mapped     
545     to a signal, which is used as the result of the application itself.
546
547     Since every top level function generates its own component, the
548     hierarchy of function calls is reflected in the final netlist,% aswell, 
549     creating a hierarchical description of the hardware. This separation in 
550     different components makes the resulting \VHDL\ output easier to read and 
551     debug.
552
553     As an example we can see the netlist of the |mac| function in
554     \Cref{img:mac-comb}; the |mac| function applies both the |mul| and |add|
555     function to calculate $a * b + c$:
556     
557     \begin{code}
558     mac a b c = add (mul a b) c
559     \end{code}
560     
561     \begin{figure}
562     \centerline{\includegraphics{mac}}
563     \caption{Combinatorial Multiply-Accumulate}
564     \label{img:mac-comb}
565     \end{figure}
566     
567     The result of using a complex input type can be seen in 
568     \cref{img:mac-comb-nocurry} where the |mac| function now uses a single
569     input tuple for the |a|, |b|, and |c| arguments:
570     
571     \begin{code}
572     mac (a, b, c) = add (mul a b) c
573     \end{code}
574     
575     \begin{figure}
576     \centerline{\includegraphics{mac-nocurry}}
577     \caption{Combinatorial Multiply-Accumulate (complex input)}
578     \label{img:mac-comb-nocurry}
579     \end{figure}
580
581   \subsection{Choice}
582     In Haskell, choice can be achieved by a large set of language constructs, 
583     consisting of: \hs{case} constructs, \hs{if-then-else} constructs, 
584     pattern matching, and guards. The easiest of these are the \hs{case} 
585     constructs (\hs{if} expressions can be very directly translated to 
586     \hs{case} expressions). 
587     % A \hs{case} expression can in turn simply be translated to a conditional 
588     % assignment in \VHDL, where the conditions use equality comparisons 
589     % against the constructors in the \hs{case} expressions. 
590     We can see two versions of a contrived example, the first 
591     using a \hs{case} construct and the other using a \hs{if-then-else} 
592     constructs, in the code below. The example sums two values when they are 
593     equal or non-equal (depending on the predicate given) and returns 0 
594     otherwise.
595     
596     \begin{code}
597     sumif pred a b = case pred of
598       Eq ->   case a == b of
599         True    -> a + b
600         False   -> 0
601       Neq ->  case a != b of
602         True    -> a + b
603         False   -> 0
604     \end{code}
605
606     \begin{code}
607     sumif pred a b = 
608       if pred == Eq then 
609         if a == b then a + b else 0
610       else 
611         if a != b then a + b else 0
612     \end{code}
613
614     Both versions of the example correspond to the same netlist, which is 
615     depicted in \Cref{img:choice}.
616
617     \begin{figure}
618     \centerline{\includegraphics{choice-case}}
619     \caption{Choice - sumif}
620     \label{img:choice}
621     \end{figure}
622
623     A slightly more complex (but very powerful) form of choice is pattern 
624     matching. A function can be defined in multiple clauses, where each clause 
625     specifies a pattern. When the arguments match the pattern, the 
626     corresponding clause will be used. Expressions can also contain guards, 
627     where the expression is only executed if the guard evaluates to true. A 
628     pattern match (with optional guards) can be to a conditional assignments 
629     in \VHDL, where the conditions are an equality test of the argument and 
630     one of the patterns (combined with the guard if was present). A third 
631     version of the earlier example, using both pattern matching and guards, 
632     can be seen below:
633     
634     \begin{code}
635     sumif Eq a b    | a == b = a + b
636     sumif Neq a b   | a != b = a + b
637     sumif _ _ _     = 0
638     \end{code}
639     
640     The version using pattern matching and guards has the same netlist 
641     representation (\Cref{img:choice}) as the earlier two versions of the 
642     example.
643
644     % \begin{figure}
645     % \centerline{\includegraphics{choice-ifthenelse}}
646     % \caption{Choice - \emph{if-then-else}}
647     % \label{img:choice}
648     % \end{figure}
649
650   \subsection{Types}
651     Haskell is a strongly-typed language, meaning that the type of a variable   
652     or function is determined at compile-time. Not all of Haskell's typing 
653     constructs have a clear translation to hardware, as such this section will
654     only deal with the types that do have a clear correspondence to hardware.
655     The translatable types are divided into two categories: \emph{built-in}
656     types and \emph{user-defined} types. Built-in types are those types for
657     which a direct translation is defined within the \CLaSH\ compiler; the
658     term user-defined types should not require any further elaboration.
659   
660     % Translation of two most basic functional concepts has been
661     % discussed: function application and choice. Before looking further
662     % into less obvious concepts like higher-order expressions and
663     % polymorphism, the possible types that can be used in hardware
664     % descriptions will be discussed.
665     % 
666     % Some way is needed to translate every value used to its hardware
667     % equivalents. In particular, this means a hardware equivalent for
668     % every \emph{type} used in a hardware description is needed.
669     % 
670     % The following types are \emph{built-in}, meaning that their hardware
671     % translation is fixed into the \CLaSH\ compiler. A designer can also
672     % define his own types, which will be translated into hardware types
673     % using translation rules that are discussed later on.
674
675   \subsubsection{Built-in types}
676     \begin{xlist}
677       \item[\bf{Bit}]
678         This is the most basic type available. It can have two values:
679         \hs{Low} and \hs{High}. 
680         % It is mapped directly onto the \texttt{std\_logic} \VHDL\ type. 
681       \item[\bf{Bool}]
682         This is a basic logic type. It can have two values: \hs{True}
683         and \hs{False}. 
684         % It is translated to \texttt{std\_logic} exactly like the \hs{Bit} 
685         % type (where a value of \hs{True} corresponds to a value of 
686         % \hs{High}). 
687         Supporting the Bool type is required in order to support the
688         \hs{if-then-else} construct, which requires a \hs{Bool} value for 
689         the condition.
690       \item[\bf{SizedWord}, \bf{SizedInt}]
691         These are types to represent integers. A \hs{SizedWord} is unsigned,
692         while a \hs{SizedInt} is signed. Both are parametrizable in their 
693         size. 
694         % , so you can define an unsigned word of 32 bits wide as follows:
695
696         % \begin{code}
697         % type Word32 = SizedWord D32
698         % \end{code}
699
700         % Here, a type synonym \hs{Word32} is defined that is equal to the
701         % \hs{SizedWord} type constructor applied to the type \hs{D32}. 
702         % \hs{D32} is the \emph{type level representation} of the decimal 
703         % number 32, making the \hs{Word32} type a 32-bit unsigned word. These 
704         % types are translated to the \VHDL\ \texttt{unsigned} and 
705         % \texttt{signed} respectively.
706       \item[\bf{Vector}]
707         This is a vector type that can contain elements of any other type and
708         has a fixed length. The \hs{Vector} type constructor takes two type 
709         arguments: the length of the vector and the type of the elements 
710         contained in it. 
711         % The state type of an 8 element register bank would then for example 
712         % be:
713
714         % \begin{code}
715         % type RegisterState = Vector D8 Word32
716         % \end{code}
717
718         % Here, a type synonym \hs{RegisterState} is defined that is equal to
719         % the \hs{Vector} type constructor applied to the types \hs{D8} (The 
720         % type level representation of the decimal number 8) and \hs{Word32} 
721         % (The 32 bit word type as defined above). In other words, the 
722         % \hs{RegisterState} type is a vector of 8 32-bit words. A fixed size 
723         % vector is translated to a \VHDL\ array type.
724       \item[\bf{RangedWord}]
725         This is another type to describe integers, but unlike the previous
726         two it has no specific bit-width, but an upper bound. This means that
727         its range is not limited to powers of two, but can be any number.
728         A \hs{RangedWord} only has an upper bound, its lower bound is
729         implicitly zero. The main purpose of the \hs{RangedWord} type is to be 
730         used as an index to a \hs{Vector}.
731
732         % \comment{TODO: Perhaps remove this example?} To define an index for 
733         % the 8 element vector above, we would do:
734
735         % \begin{code}
736         % type RegisterIndex = RangedWord D7
737         % \end{code}
738
739         % Here, a type synonym \hs{RegisterIndex} is defined that is equal to
740         % the \hs{RangedWord} type constructor applied to the type \hs{D7}. In
741         % other words, this defines an unsigned word with values from
742         % 0 to 7 (inclusive). This word can be be used to index the
743         % 8 element vector \hs{RegisterState} above. This type is translated 
744         % to the \texttt{unsigned} \VHDL type.
745     \end{xlist}
746
747   \subsubsection{User-defined types}
748     There are three ways to define new types in Haskell: algebraic
749     data-types with the \hs{data} keyword, type synonyms with the \hs{type}
750     keyword and datatype renamings with the \hs{newtype} keyword. \GHC\
751     offers a few more advanced ways to introduce types (type families,
752     existential typing, {\small{GADT}}s, etc.) which are not standard
753     Haskell. These are not currently supported.
754
755     Only an algebraic datatype declaration actually introduces a
756     completely new type, for which we provide the \VHDL\ translation
757     below. Type synonyms and renamings only define new names for
758     existing types, where synonyms are completely interchangeable and
759     renamings need explicit conversiona. Therefore, these do not need
760     any particular \VHDL\ translation, a synonym or renamed type will
761     just use the same representation as the original type. The
762     distinction between a renaming and a synonym does no longer matter
763     in hardware and can be disregarded in the generated \VHDL. For algebraic 
764     types, we can make the following distinction: 
765
766     \begin{xlist}
767       \item[\bf{Single constructor}]
768         Algebraic datatypes with a single constructor with one or more
769         fields, are essentially a way to pack a few values together in a
770         record-like structure. An example of such a type is the following pair 
771         of integers:
772
773         \begin{code}
774         data IntPair = IntPair Int Int
775         \end{code}
776
777         Haskell's builtin tuple types are also defined as single
778         constructor algebraic types and are translated according to this
779         rule by the \CLaSH\ compiler.
780         % These types are translated to \VHDL\ record types, with one field 
781         % for every field in the constructor.
782       \item[\bf{No fields}]
783         Algebraic datatypes with multiple constructors, but without any
784         fields are essentially a way to get an enumeration-like type
785         containing alternatives. Note that Haskell's \hs{Bool} type is also 
786         defined as an enumeration type, but we have a fixed translation for 
787         that. 
788         % These types are translated to \VHDL\ enumerations, with one 
789         % value for each constructor. This allows references to these 
790         % constructors to be translated to the corresponding enumeration 
791         % value.
792       \item[\bf{Multiple constructors with fields}]
793         Algebraic datatypes with multiple constructors, where at least
794         one of these constructors has one or more fields are not
795         currently supported.
796     \end{xlist}
797
798   \subsection{Polymorphic functions}
799     A powerful construct in most functional language is polymorphism.
800     This means the arguments of a function (and consequentially, values
801     within the function as well) do not need to have a fixed type.
802     Haskell supports \emph{parametric polymorphism}, meaning a
803     function's type can be parameterized with another type.
804
805     As an example of a polymorphic function, consider the following
806     \hs{append} function's type:
807     
808     \comment{TODO: Use vectors instead of lists?}
809
810     \begin{code}
811     append :: [a] -> a -> [a]
812     \end{code}
813
814     This type is parameterized by \hs{a}, which can contain any type at
815     all. This means that append can append an element to a list,
816     regardless of the type of the elements in the list (but the element
817     added must match the elements in the list, since there is only one
818     \hs{a}).
819
820     This kind of polymorphism is extremely useful in hardware designs to
821     make operations work on a vector without knowing exactly what elements
822     are inside, routing signals without knowing exactly what kinds of
823     signals these are, or working with a vector without knowing exactly
824     how long it is. Polymorphism also plays an important role in most
825     higher order functions, as we will see in the next section.
826
827     The previous example showed unconstrained polymorphism \comment{(TODO: How 
828     is this really called?)}: \hs{a} can have \emph{any} type. 
829     Furthermore,Haskell supports limiting the types of a type parameter to 
830     specific class of types. An example of such a type class is the 
831     \hs{Num} class, which contains all of Haskell's numerical types.
832
833     Now, take the addition operator, which has the following type:
834
835     \begin{code}
836     (+) :: Num a => a -> a -> a
837     \end{code}
838
839     This type is again parameterized by \hs{a}, but it can only contain
840     types that are \emph{instances} of the \emph{type class} \hs{Num}.
841     Our numerical built-in types are also instances of the \hs{Num}
842     class, so we can use the addition operator on \hs{SizedWords} as
843     well as on {SizedInts}.
844
845     In \CLaSH, unconstrained polymorphism is completely supported. Any
846     function defined can have any number of unconstrained type
847     parameters. The \CLaSH\ compiler will infer the type of every such
848     argument depending on how the function is applied. There is one
849     exception to this: The top level function that is translated, can
850     not have any polymorphic arguments (since it is never applied, so
851     there is no way to find out the actual types for the type
852     parameters).
853
854     \CLaSH\ does not support user-defined type classes, but does use some
855     of the builtin ones for its builtin functions (like \hs{Num} and
856     \hs{Eq}).
857
858   \subsection{Higher order}
859     Another powerful abstraction mechanism in functional languages, is
860     the concept of \emph{higher order functions}, or \emph{functions as
861     a first class value}. This allows a function to be treated as a
862     value and be passed around, even as the argument of another
863     function. Let's clarify that with an example:
864     
865     \begin{code}
866     notList xs = map not xs
867     \end{code}
868
869     This defines a function \hs{notList}, with a single list of booleans
870     \hs{xs} as an argument, which simply negates all of the booleans in
871     the list. To do this, it uses the function \hs{map}, which takes
872     \emph{another function} as its first argument and applies that other
873     function to each element in the list, returning again a list of the
874     results.
875
876     As you can see, the \hs{map} function is a higher order function,
877     since it takes another function as an argument. Also note that
878     \hs{map} is again a polymorphic function: It does not pose any
879     constraints on the type of elements in the list passed, other than
880     that it must be the same as the type of the argument the passed
881     function accepts. The type of elements in the resulting list is of
882     course equal to the return type of the function passed (which need
883     not be the same as the type of elements in the input list). Both of
884     these can be readily seen from the type of \hs{map}:
885
886     \begin{code}
887     map :: (a -> b) -> [a] -> [b]
888     \end{code}
889     
890     As an example from a common hardware design, let's look at the
891     equation of a FIR filter.
892
893     \begin{equation}
894     y_t  = \sum\nolimits_{i = 0}^{n - 1} {x_{t - i}  \cdot h_i } 
895     \end{equation}
896
897     A FIR filter multiplies fixed constants ($h$) with the current and
898     a few previous input samples ($x$). Each of these multiplications
899     are summed, to produce the result at time $t$.
900
901     This is easily and directly implemented using higher order
902     functions. Consider that the vector \hs{hs} contains the FIR
903     coefficients and the vector \hs{xs} contains the current input sample
904     in front and older samples behind. How \hs{xs} gets its value will be
905     show in the next section about state.
906
907     \begin{code}
908     fir ... = foldl1 (+) (zipwith (*) xs hs)
909     \end{code}
910
911     Here, the \hs{zipwith} function is very similar to the \hs{map}
912     function: It takes a function two lists and then applies the
913     function to each of the elements of the two lists pairwise
914     (\emph{e.g.}, \hs{zipwith (+) [1, 2] [3, 4]} becomes 
915     \hs{[1 + 3, 2 + 4]}.
916
917     The \hs{foldl1} function takes a function and a single list and applies the
918     function to the first two elements of the list. It then applies to
919     function to the result of the first application and the next element
920     from the list. This continues until the end of the list is reached.
921     The result of the \hs{foldl1} function is the result of the last
922     application.
923
924     As you can see, the \hs{zipwith (*)} function is just pairwise
925     multiplication and the \hs{foldl1 (+)} function is just summation.
926
927     To make the correspondence between the code and the equation even
928     more obvious, we turn the list of input samples in the equation
929     around. So, instead of having the the input sample received at time
930     $t$ in $x_t$, $x_0$ now always stores the current sample, and $x_i$
931     stores the $ith$ previous sample. This changes the equation to the
932     following (Note that this is completely equivalent to the original
933     equation, just with a different definition of $x$ that better suits
934     the \hs{x} from the code):
935
936     \begin{equation}
937     y_t  = \sum\nolimits_{i = 0}^{n - 1} {x_i  \cdot h_i } 
938     \end{equation}
939
940     So far, only functions have been used as higher order values. In
941     Haskell, there are two more ways to obtain a function-typed value:
942     partial application and lambda abstraction. Partial application
943     means that a function that takes multiple arguments can be applied
944     to a single argument, and the result will again be a function (but
945     that takes one argument less). As an example, consider the following
946     expression, that adds one to every element of a vector:
947
948     \begin{code}
949     map ((+) 1) xs
950     \end{code}
951
952     Here, the expression \hs{(+) 1} is the partial application of the
953     plus operator to the value \hs{1}, which is again a function that
954     adds one to its argument.
955
956     A labmda expression allows one to introduce an anonymous function
957     in any expression. Consider the following expression, which again
958     adds one to every element of a list:
959
960     \begin{code}
961     map (\x -> x + 1) xs
962     \end{code}
963
964     Finally, higher order arguments are not limited to just builtin
965     functions, but any function defined in \CLaSH\ can have function
966     arguments. This allows the hardware designer to use a powerful
967     abstraction mechanism in his designs and have an optimal amount of
968     code reuse.
969
970     \comment{TODO: Describe ALU example (no code)}
971
972   \subsection{State}
973     A very important concept in hardware it the concept of state. In a 
974     stateful design, the outputs depend on the history of the inputs, or the 
975     state. State is usually stored in registers, which retain their value 
976     during a clock cycle. As we want to describe more than simple 
977     combinatorial designs, \CLaSH\ needs an abstraction mechanism for state.
978
979     An important property in Haskell, and in most other functional languages, 
980     is \emph{purity}. A function is said to be \emph{pure} if it satisfies two
981     conditions:
982     \begin{inparaenum}
983       \item given the same arguments twice, it should return the same value in 
984       both cases, and
985       \item when the function is called, it should not have observable 
986       side-effects.
987     \end{inparaenum}
988     This purity property is important for functional languages, since it 
989     enables all kinds of mathematical reasoning that could not be guaranteed 
990     correct for impure functions. Pure functions are as such a perfect match 
991     for a combinatorial circuit, where the output solely depends on the 
992     inputs. When a circuit has state however, it can no longer be simply
993     described by a pure function. Simply removing the purity property is not a 
994     valid option, as the language would then lose many of it mathematical 
995     properties. In an effort to include the concept of state in pure 
996     functions, the current value of the state is made an argument of the  
997     function; the updated state becomes part of the result. A simple example 
998     is adding an accumulator register to the earlier multiply-accumulate 
999     circuit, of which the resulting netlist can be seen in 
1000     \Cref{img:mac-state}:
1001     
1002     \begin{code}
1003     macS a b (State c) = (State c', outp)
1004       where
1005         outp  = mac a b c
1006         c'    = outp
1007     \end{code}
1008     
1009     \begin{figure}
1010     \centerline{\includegraphics{mac-state}}
1011     \caption{Stateful Multiply-Accumulate}
1012     \label{img:mac-state}
1013     \end{figure}
1014     
1015     This approach makes the state of a circuit very explicit: which variables 
1016     are part of the state is completely determined by the type signature. This 
1017     approach to state is well suited to be used in combination with the 
1018     existing code and language features, such as all the choice constructs, as 
1019     state values are just normal values.
1020 \section{\CLaSH\ prototype}
1021
1022 foo\par bar
1023
1024 \section{Related work}
1025 Many functional hardware description languages have been developed over the 
1026 years. Early work includes such languages as $\mu$\acro{FP}~\cite{muFP}, an 
1027 extension of Backus' \acro{FP} language to synchronous streams, designed 
1028 particularly for describing and reasoning about regular circuits. The 
1029 Ruby~\cite{Ruby} language uses relations, instead of functions, to describe 
1030 circuits, and has a particular focus on layout. \acro{HML}~\cite{HML2} is a 
1031 hardware modeling language based on the strict functional language 
1032 \acro{ML}, and has support for polymorphic types and higher-order functions. 
1033 Published work suggests that there is no direct simulation support for 
1034 \acro{HML}, and that the translation to \VHDL\ is only partial.
1035
1036 Like this work, many functional hardware description languages have some sort 
1037 of foundation in the functional programming language Haskell. 
1038 Hawk~\cite{Hawk1} uses Haskell to describe system-level executable 
1039 specifications used to model the behavior of superscalar microprocessors. Hawk 
1040 specifications can be simulated, but there seems to be no support for 
1041 automated circuit synthesis. The ForSyDe~\cite{ForSyDe2} system uses Haskell 
1042 to specify abstract system models, which can (manually) be transformed into an 
1043 implementation model using semantic preserving transformations. ForSyDe has 
1044 several simulation and synthesis backends, though synthesis is restricted to 
1045 the synchronous subset of the ForSyDe language.
1046
1047 Lava~\cite{Lava} is a hardware description language that focuses on the 
1048 structural representation of hardware. Besides support for simulation and 
1049 circuit synthesis, Lava descriptions can be interfaced with formal method 
1050 tools for formal verification. Lava descriptions are actually circuit 
1051 generators when viewed from a synthesis viewpoint, in that the language 
1052 elements of Haskell, such as choice, can be used to guide the circuit 
1053 generation. If a developer wants to insert a choice element inside an actual 
1054 circuit he will have to specify this explicitly as a component. In this 
1055 respect \CLaSH\ differs from Lava, in that all the choice elements, such as 
1056 case-statements and pattern matching, are synthesized to choice elements in the 
1057 eventual circuit. As such, richer control structures can both be specified and 
1058 synthesized in \CLaSH\ compared to any of the languages mentioned in this 
1059 section.
1060
1061 The merits of polymorphic typing, combined with higher-order functions, are 
1062 now also recognized in the `main-stream' hardware description languages, 
1063 exemplified by the new \VHDL-2008 standard~\cite{VHDL2008}. \VHDL-2008 has 
1064 support to specify types as generics, thus allowing a developer to describe 
1065 polymorphic components. Note that those types still require an explicit 
1066 generic map, whereas type-inference and type-specialization are implicit in 
1067 \CLaSH.
1068
1069 % Wired~\cite{Wired},, T-Ruby~\cite{T-Ruby}, Hydra~\cite{Hydra}. 
1070
1071 % A functional language designed specifically for hardware design is 
1072 % $re{\mathit{FL}}^{ect}$~\cite{reFLect}, which draws experience from earlier 
1073 % language called \acro{FL}~\cite{FL} to la
1074
1075 % An example of a floating figure using the graphicx package.
1076 % Note that \label must occur AFTER (or within) \caption.
1077 % For figures, \caption should occur after the \includegraphics.
1078 % Note that IEEEtran v1.7 and later has special internal code that
1079 % is designed to preserve the operation of \label within \caption
1080 % even when the captionsoff option is in effect. However, because
1081 % of issues like this, it may be the safest practice to put all your
1082 % \label just after \caption rather than within \caption{}.
1083 %
1084 % Reminder: the "draftcls" or "draftclsnofoot", not "draft", class
1085 % option should be used if it is desired that the figures are to be
1086 % displayed while in draft mode.
1087 %
1088 %\begin{figure}[!t]
1089 %\centering
1090 %\includegraphics[width=2.5in]{myfigure}
1091 % where an .eps filename suffix will be assumed under latex, 
1092 % and a .pdf suffix will be assumed for pdflatex; or what has been declared
1093 % via \DeclareGraphicsExtensions.
1094 %\caption{Simulation Results}
1095 %\label{fig_sim}
1096 %\end{figure}
1097
1098 % Note that IEEE typically puts floats only at the top, even when this
1099 % results in a large percentage of a column being occupied by floats.
1100
1101
1102 % An example of a double column floating figure using two subfigures.
1103 % (The subfig.sty package must be loaded for this to work.)
1104 % The subfigure \label commands are set within each subfloat command, the
1105 % \label for the overall figure must come after \caption.
1106 % \hfil must be used as a separator to get equal spacing.
1107 % The subfigure.sty package works much the same way, except \subfigure is
1108 % used instead of \subfloat.
1109 %
1110 %\begin{figure*}[!t]
1111 %\centerline{\subfloat[Case I]\includegraphics[width=2.5in]{subfigcase1}%
1112 %\label{fig_first_case}}
1113 %\hfil
1114 %\subfloat[Case II]{\includegraphics[width=2.5in]{subfigcase2}%
1115 %\label{fig_second_case}}}
1116 %\caption{Simulation results}
1117 %\label{fig_sim}
1118 %\end{figure*}
1119 %
1120 % Note that often IEEE papers with subfigures do not employ subfigure
1121 % captions (using the optional argument to \subfloat), but instead will
1122 % reference/describe all of them (a), (b), etc., within the main caption.
1123
1124
1125 % An example of a floating table. Note that, for IEEE style tables, the 
1126 % \caption command should come BEFORE the table. Table text will default to
1127 % \footnotesize as IEEE normally uses this smaller font for tables.
1128 % The \label must come after \caption as always.
1129 %
1130 %\begin{table}[!t]
1131 %% increase table row spacing, adjust to taste
1132 %\renewcommand{\arraystretch}{1.3}
1133 % if using array.sty, it might be a good idea to tweak the value of
1134 % \extrarowheight as needed to properly center the text within the cells
1135 %\caption{An Example of a Table}
1136 %\label{table_example}
1137 %\centering
1138 %% Some packages, such as MDW tools, offer better commands for making tables
1139 %% than the plain LaTeX2e tabular which is used here.
1140 %\begin{tabular}{|c||c|}
1141 %\hline
1142 %One & Two\\
1143 %\hline
1144 %Three & Four\\
1145 %\hline
1146 %\end{tabular}
1147 %\end{table}
1148
1149
1150 % Note that IEEE does not put floats in the very first column - or typically
1151 % anywhere on the first page for that matter. Also, in-text middle ("here")
1152 % positioning is not used. Most IEEE journals/conferences use top floats
1153 % exclusively. Note that, LaTeX2e, unlike IEEE journals/conferences, places
1154 % footnotes above bottom floats. This can be corrected via the \fnbelowfloat
1155 % command of the stfloats package.
1156
1157
1158
1159 \section{Conclusion}
1160 The conclusion goes here.
1161
1162
1163
1164
1165 % conference papers do not normally have an appendix
1166
1167
1168 % use section* for acknowledgement
1169 \section*{Acknowledgment}
1170
1171
1172 The authors would like to thank...
1173
1174
1175
1176
1177
1178 % trigger a \newpage just before the given reference
1179 % number - used to balance the columns on the last page
1180 % adjust value as needed - may need to be readjusted if
1181 % the document is modified later
1182 %\IEEEtriggeratref{8}
1183 % The "triggered" command can be changed if desired:
1184 %\IEEEtriggercmd{\enlargethispage{-5in}}
1185
1186 % references section
1187
1188 % can use a bibliography generated by BibTeX as a .bbl file
1189 % BibTeX documentation can be easily obtained at:
1190 % http://www.ctan.org/tex-archive/biblio/bibtex/contrib/doc/
1191 % The IEEEtran BibTeX style support page is at:
1192 % http://www.michaelshell.org/tex/ieeetran/bibtex/
1193 \bibliographystyle{IEEEtran}
1194 % argument is your BibTeX string definitions and bibliography database(s)
1195 \bibliography{IEEEabrv,clash.bib}
1196 %
1197 % <OR> manually copy in the resultant .bbl file
1198 % set second argument of \begin to the number of references
1199 % (used to reserve space for the reference number labels box)
1200 % \begin{thebibliography}{1}
1201
1202 % \bibitem{IEEEhowto:kopka}
1203 % H.~Kopka and P.~W. Daly, \emph{A Guide to \LaTeX}, 3rd~ed.\hskip 1em plus
1204 %   0.5em minus 0.4em\relax Harlow, England: Addison-Wesley, 1999.
1205
1206 % \end{thebibliography}
1207
1208
1209
1210
1211 % that's all folks
1212 \end{document}
1213
1214 % vim: set ai sw=2 sts=2 expandtab: