Метод зменшення числа термів при реалізації схеми суміщеного мікропрограмного автомата в базисі CPLD
Ключові слова:
суміщений мікропрограмний автомат, CPLD, макрокомірка, PAL, псевдоеквівалентні стани, граф-схема алгоритму.Анотація
Розглянуто задачу синтезу суміщеного мікропрограмного автомату (СМПА) в базисі CPLD. Під поняттям «суміщений» мається на увазі, що схема функціонує одночасно як автомат Мілі та як автомат Мура, що часто використовується в практиці проектування цифрових схем. Вибір базису CPLD пояснюється його широким застосуванням в наш час. Внутрішні макрокомірки (PAL, PLA) мікросхеми CPLD, на яких реалізована схема суміщеного автомата, мають жорсткі обмеження щодо числа термів. У зв’язку з цим, в роботі запропоновано метод зменшення числа термів, які потрібно реалізувати в схемі СМПА. Метод засновано на кодуванні класів псевдоеквівалентних станів автомата, що дозволяє ефективно скоротити апаратурні витрати в схемі за рахунок зменшення необхідного числа макрокомірок. Ефективність запропонованого методу показана на прикладі синтезу СМПА по граф-схемі алгоритму.
Посилання
Baranov, S. (2008). Logic and System Desing of Digital Systems. Tallinn: TUT Press, 267.
Micheli, G. (1994). Synthesis and Optimization of Digital Circuits. New York: Mc Graw-Hill, 636.
Sklyarov, V., Skliarova, I., Barkalov, A., Titarenko, L. (2014). Synthesis and Optimization of FPGA-Based Systems. Springer International Publishing, 432. doi: 10.1007/978-3-319-04708-9
Sklyarova, I., Sklyarov, V., Sudnitson, A. (2012). Design of FPGA – based circuits using Hierarchical Finite State Machines. Tallinn: TUT Press, 240.
Solov'ev, V. V., Klimovich, A. (2008). Logicheskoe proektirovanie cifrovyh sistem na osnove programmiruemyh logicheskih integral'nyh shem. Moscow: Gorjachaja Linija–Telekom, 376.
Czerwinski, R., Kania, D. (2013). Finite State Machine Logic Synthesis for Complex Programmable Logic Devices. Springer Science & Business Media, 172.
Barkalov, A. A., Ty`tarenko, L. A., Zeleneva, I. Ya. (2015). Realizaciya sumishhenogo mikroprogramnogo avtomata v bazy`si FPGA. Naukovi praci Donecz`kogo nacional`nogo texnichnogo universy`tetu. Seriya: Informaty`ka, kibernety`ka ta obchy`slyuval`na texnika, 2, 84–88.
Barkalov, A. A., Ty`tarenko, L. A., Zeleneva, I. Ya., Grushko, S. S. (2015). Opty`mizaciya sxemy` sumishhenogo avtomata v bazy`si FPGA sposobom zaminy` vxidny`x zminny`x. Naukovy`j visny`k Chernivecz`kogo nacional`nogo universy`tetu imeni Yuriya Fed`kovy`cha. Seriya: Komp'yuterni sy`stemy` ta komponenty`, 6 (2), 49 – 54.
Barkalov, A. A., Zeleneva, I. Ja., Grushko, S. S., Mihajljutenko, D. A. (2016). Sposoby optimizacii shem sovmeshhennyh mikroprogrammnyh avtomatov v bazise FPGA. Sovremennye problemy i dostizhenija v oblasti radiotehniki, telekommunikacij i informacionnyh tehnologij, 281–282.
Barkalov, A., Titarenko, L., Chmielewski, S. (2007). Reduction in the Number of PAL Macrocells in the Circuit of a Moore FSM. International Journal of Applied Mathematics and Computer Science, 17 (4), 565–575. doi: 10.2478/v10006-007-0046-8
Accelerating the Smart and Connected World. Available at: www.altera.com
All programmable. Available at: www.xilinx.com
Villa, T., Sangiovanni-Vincentelli, A. (1990). NOVA: state assignment of finite state machines for optimal two-level logic implementation. IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, 9 (9), 905–924. doi: 10.1109/43.59068
Yang, S., Ciesielski, M. J. (1991). Optimum and suboptimum algorithms for input encoding and its relationship to logic minimization. IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, 10 (1), 4–12. doi: 10.1109/43.62787
Barkalov, A. A. (1998). Principy optimizacii logicheskoj shemy mikroprogrammnogo avtomata Mura. Kibernetika i sistemnyj analiz, 1, 65–72.
Yang, S. (1991). Logic Synthesis and optimization benchmarks user guide. Microelectronics Centre of North Carolina, 45.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2017 А. А. Баркалов, Л. А. Титаренко, И. Я. Зеленева, С. С. Грушко
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.