Metoda kodowania stanów automatów sekwencyjnych prowadząca do redukcji poboru mocy

• Autorzy: Kajstura K. , Kania D.

Warianty tytułu

EN

A state assignment method oriented towards reduction of power consumption in finite state machines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono algorytm kodowania stanów wewnętrznych automatu skończonego. Istota algorytmu tkwi w minimalizacji poboru mocy synchronicznych układów sekwencyjnych. Algorytm opiera się na tworzeniu drzewa binarnego, którego węzły powstają na wskutek dekompozycji automatu skończonego. Wyniki eksperymentów wskazują, że proponowany algorytm prowadzi do zmniejszenia poboru mocy w porównaniu do algorytmów kodowania już opracowanych. Obserwowane jest również zmniejszenie powierzchni układu.

EN

Power dissipation has become one of the main issues during em-bedded systems design in the recent years, due to the continuous increase of the integration level and the operating frequency. The largest fraction of power consumption in CMOS circuits is caused by signal switches. This paper presents a new algorithm for FSM encoding. The aim of this algorithm is to minimise power consumption of synchronous sequential circuits. The algorithm is based on creating a binary tree whose nodes are created by partitioning a finite state automaton. The algorithm uses the probabilistic model of an FSM to obtain state encoding minimising the number of signal transitions. The algorithm has been applied to the MCNC benchmark circuits and has also been compared to other encoding approaches. The experimental results show that the proposed algorithm leads to the reduction in power consumption compared to the state encoding algorithms already developed. The reduction of the circuit area is observed, too.

Słowa kluczowe

PL

kodowanie stanów; pobór mocy; automat skończony

EN

state assignment; power dissipation; finite state machine

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 7
• Strony: 718--720
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Kajstura K.

autor

Kania D.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna, Katedra Elektrotechniki i Automatyki, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała,

Bibliografia

• [1] Cirit M. A.: Estimating dynamic power consumption of CMOS circuits, Proc. IEEE Int. Conf. CAD, Nov. 1987, pp. 534-537.
• [2] Kentzer K., Ghosh A., Devadas S., White J.: Estimation of average switching activity in combinational and sequential circuits, Proc. Design Automation Conf., June 1992, pp. 253-259.
• [3] Benini L., DeMicheli G.: State Assignment for Low Power Dissipation. In IEEE Journal on Solid-state Circuits, Vol. 30, No 3, 1995, pp. 258-268.
• [4] Surti P., Chao L. F.: Lower Power FSM Design Using Huffman-Style Encoding, IEEE EDTC-97, 1997, pp. 521-525.
• [5] Nőth W., Kolla R.: Spanning Tree Based State Encoding for Lower Power Dissipation, Technical Report, University of Wűrzburg, 1998.
• [6] Roy K., Prasad S. C.: Circuit Activity Based Logic Synthesis for Low Power Reliable Operations, Trans. on VLSI Systems, Vol. 1, No 4, 1993, pp. 503-513.
• [7] Venkataraman G., Reddy S. M., Pomeranz I.: GALLOP: Genetic Algorithm Based Lowe Power FSM Synthesis by Simultaneous Partitioning and State Assignment, 6th Intl. on VLSI Design, 2003, pp. 533-538.
• [8] Baccheta P., L. Daldoss, D. Sciuto, C. Silvano: Lower-Power State Assignment Techniques for Finite State Machines, IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS’00), 2000, pp. II-641-II-644.
• [9] Salauyou V., Grześ T.: Badania algorytmów kodowania stanów wewnętrznych automatu skończonego zorientowanych na minimalizację poboru mocy, Pomiary, Automatyka, Kontrola, R. 54, nr 8, 2008, ss. 499-501.