| Περίληψη |
Τα τελευταία χρόνια, η ασύγχρονη σχεδίαση επανέρχεται στο προσκήνιο με προτάσεις για την επίλυση μιας σειράς προβλημάτων της σχεδίασης ψηφιακών κυκλωμάτων. Τέτοια προβλήματα είναι η κλιμάκωση της απόδοσης και η μείωση της κατανάλωσης. Η πιο διαδεδομένη τεχνική για την υλοποίηση των συνδυαστικών μερών των ασύγχρονων κυκλωμάτων, π.χ. κυκλώματα QDI (Quasi Delay Insensitive), είναι ο μετασχηματισμός διπλής - ράγας. Τα κυκλώματα διπλής - ράγας, επιβάλλουν μία σημαντική επιβάρυνση στο εμβαδό των κυκλωμάτων, που ξεπερνάει σε ποσοστό το 100%, σε σχέση με τα συμβατικά μη κωδικοποιημένα ψηφιακά κυκλώματα. Αυτό είναι ένα σημαντικό μειονέκτημα για τη χρήση του μετασχηματισμού σε ολόκληρα ψηφιακά κυκλώματα, και για το λόγο αυτό περιορίζεται σε υποκυκλώματα.
Στην παρούσα εργασία, παρουσιάζεται ένας νέος μετασχηματισμός για την υλοποίηση συνδυαστικών DI κυκλωμάτων, που που κάνει χρήση συστηματικών DI κωδίκων. Η νέα αυτή τεχνική οδηγεί στο σχηματισμό κυκλωμάτων πολλαπλής - ράγας, και έχει ως στόχο τη μείωση της επιβάρυνσης σε εμβαδό σε σχέση με τα κυκλώματα της διπλής - ράγας. Εισάγουμε μεθοδολογίες για την υλοποίηση DI κυκλωμάτων, που είναι γενικές και δεν εξαρτώνται από συγκεκριμένους κώδικες. Παράλληλα, εξερευνούμε την υλοποίηση κυκλωμάτων με χρήση του κώδικα Berger και ενός υποσυνόλου του κώδικα Sperner, με συστηματικές ιδιότητες. Η μεθοδολογία υλοποίησης έχει αυτοματοποιηθεί, και υποστηρίζεται από το σύστημα λογικής σύνθεσης SIS.
Τα αποτελέσματα της υλοποίησης για μια σειρά από κυκλώματα του παγκοσμίου συνεδρίου λογικής σύνθεσης, έδειξαν ότι τουλάχιστον τα μισά κυκλώματα είχαν μείωση εμβαδού, καθώς και κατανάλωσης ισχύος. Επίσης, η πειραματική διαδικασία έδειξε ότι τα κυκλώματα που υλοποιήθηκαν με χρήση του, μεγαλύτερου από πλευράς αριθμού ψηφίων, κώδικα Sperner είχαν μεγαλύτερο κέρδος από αυτά που έκαναν χρήση του κώδικα Berger. Συνεπώς, συμπεραίνουμε ότι ένας κώδικας με βέλτιστο αριθμό ψηφίων δεν είναι απαραίτητα η βέλτιστη επιλογή όταν χρησιμοποιείται για την υλοποίηση DI κυκλωμάτων.
|
Υλοποίηση συνδυαστικών κυκλωμάτων πολλαπλής ράγας, μεταβλητής καθυστέρησης, με συστηματική κωδικοποίηση
