Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  kodowanie stanów
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W artykule przedstawiono oryginalny dekompozycyjny algorytm kodowania stanów wewnętrznych automatów skończonych, który ukierunkowany jest na minimalizację poboru mocy. W kolejnych krokach następuje podział grafu stanowiącego probabilistyczny opis automatu realizowany za pomocą zmodyfikowanego algorytmu Kernighana-Lina. Wyniki eksperymentów wskazują, że opracowana metoda kodowania prowadzi do redukcji poboru mocy oraz zmniejszenia powierzchni układu.
PL
W artykule przedstawiono dwie heurystyczne metody kodowania stanów wewnętrznych automatów skończonych, których celem jest zminimalizowanie poboru energii: ze stałą i ze zmienną długością kodu. Drugie podejście charakteryzuje się małym kosztem obliczeniowym. Badania eksperymentalne wykazują znaczące zmniejszenie poboru energii w przypadku pierwszej metody w porównaniu z algorytmem NOVA średnio o 39%. Druga metoda w porównaniu z pierwszą pozwala na zmniejszenie poboru energii nawet o 34%.
EN
This paper presents two heuristic methods of encoding the internal states of finite state machine to minimize the power consumption: a fixed and a variable code length. The second approach has low computational cost. Experimental researches show a significant reduction in energy consumption in the first method, compared to the algorithm NOVA average of 39%. The second method compared to the first allows you to reduce power consumption by up to 34%.
PL
W artykule przedstawiono metodę kodowania stanów wewnętrznych automatów skończonych ukierunkowaną na minimalizację poboru mocy. Zaproponowano algorytm bazujący na tworzeniu drzewa binarnego, którego węzły powstają na wskutek podziału automatu skończonego. Przeprowadzone badania eksperymentalne wskazują, że proponowany algorytm prowadzi do zmniejszenia poboru mocy, jak również zmniejszenia powierzchni układu w porównaniu do algorytmów kodowania już opracowanych.
EN
This paper presents a state assignment method oriented to reduction of power consumption in Finite State Machines. The proposed algorithm is based on creating a binary tree whose nodes are created by sharing a finite state automaton. The experimental results show that the proposed algorithm leads to the reduction in power consumption compared to the state encoding algorithms have already been developed. The reducing of circuits' area is observed too.
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.
PL
W artykule przedstawiono nowy algorytm kodowania stanów wewnętrznych automatu skończonego. Głównym zadaniem przedstawionego algorytmu jest minimalizacja poboru mocy w synchronicznych układach sekwencyjnych. Algorytm opiera się na tworzeniu drzewa binarnego, którego węzły powstają na wskutek podziału automatu skończonego. Wysokość drzewa równa jest liczbie bitów słowa kodowego. Wyniki eksperymentów wskazują, że proponowany algorytm prowadzi do zmniejszenia poboru mocy, jak również zmniejszenia powierzchni układu w porównaniu do algorytmów kodowania już opracowanych.
EN
Power consumption has become one of the main issues during the design of embedded systems and VLSI circuits in the recent years, due to the continuous increase in 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 main task of the presented algorithm is to minimise power consumption in synchronous se-quential circuits. The algorithm is based on creating a binary tree whose nodes are created by sharing a finite state automaton. The tree height is equal to the number of bits of code words. The algorithm uses the FSM probabilistic model to obtain state encoding that minimise the number of signal transitions. The algorithm has been applied to the MCNC benchmark circuits and has also been compared with other encoding approaches. The experiment results show that the proposed algorithm reduces the power consumption, as well as the circuit area compared to the state encoding algorithms already developed.
6
Content available remote Synthesis of finite state machines for CPLDs
EN
The paper presents a new two-step approach to FSM synthesis for PAL-based CPLDs that strives to find an optimum fit of an FSM to the structure of the CPLD. The first step, the original state assignment method, includes techniques of two-level minimization and aims at area minimization. The second step, PAL-oriented multi-level optimization, is a search for implicants that can be shared by several functions. It is based on the graph of outputs. Results of experiments prove that the presented approach is especially effective for PAL-based CPLD structures containing a low number of product terms.
PL
Artykuł dyskutuje pewne zagadnienia opisu automatów sekwencyjnych w języku opisu sprzętu VHDL, a w szczególnie problem połączenia syntezy logicznej wykonywanej w narzędziu niezależnym z syntezą fizyczną wykonywaną w oprogramowaniu komercyjnym, dostarczanym przez producenta układów programowalnych. Ze względu na czytelność i przenaszalność najbardziej atrakcyjnym sposobem wprowadzenia projektu po syntezie logicznej do narzędzia komercyjnego powinien być opis w języku opisu sprzętu, dokonany na możliwie najwyższym poziomie abstrakcji. Ponieważ narzędzia komercyjne mogą głęboko ingerować w logiczną strukturę projektu, opis behawioralny, połączony z kodowaniem stanów zdefiniowanym przez projektanta, nie zapewnia optymalnej jakości syntezy. Autorzy proponują styl opisu, który jest przenaszalny i czytelny, a jednocześnie umożliwia efektywne przeprowadzenie syntezy fizycznej w systemach komercyjnych. Wyniki eksperymentów dowodzą, że zaproponowana metoda opisu, wraz z odpowiednią metodą kodowania stanów wewnętrznych, prowadzą do redukcji powierzchni układów CPLD, w których realizowany jest automat sekwencyjny.
EN
The paper discusses certain issues concerning FSM description in an HDL, and in particular the problem of combining logic synthesis performed in vendor-independent tools with physical synthesis performed in commercial tools, supplied by PLD vendors. Because of its clarity and portability, a textual description in an HDL seems to be the most attractive way of porting the project to a commercial tool, after the logic synthesis stage. The description should use the highest possible level of abstraction. Because commercial software can in many cases "destroy" logical structure generated by independent tools, behavioural description combined with user-defined state coding doesn't provide optimal quality of synthesis. The authors propose a style of FSM modelling, that is still portable and readable, and enables effective physical synthesis in commercial tools. The method was verified for CPLD circuits. Experimental results prove that the proposed style of description, combined with an appropriate state coding, leads to more effective synthesis with regards to logic resources used.
PL
Kodowanie stanów wewęetrznych automatu skończonego jest jednym z ważniejszych procesów podczas syntezy automatu. Zastosowanie odpowiedniego algorytmu pozwala m.in. obnizyć pobór mocy. W artykule skoncentrowano się na algorytmach minimalizujących pobór mocy. Przeprowadzono badania nad algorytmem kodowania kolumnowego, opisanego w pracy [1] oraz nad dwoma algorytmami opracowanymi przez autorów: sekwencyjnym [7] oraz rafinacyjnym. Badania przeprowadzono na standardowych układach testowych, opracowanych w Microelectronics Center of North Carolina [9]. Wyniki badań wykazują znaczące zmniejszenie poboru mocy układów zakodowanych z wykorzystaniem algorytmu sekwencyjnego w porównaniu z poborem z wykorzystaniem algorytmu kodowania kolumnowego (średnio o 12%); zastosowanie algorytmu rafinacyjnego pozwoliło obniżyć moc średnio o kolejny 1%.
EN
State assignment for a finite state machine (FSM) is an important process in logic synthesis of the sequential circuits in programmable devices. Using the proper algorithm provides among other things the reduction of the power dissipation. In this paper we focused on the algorithms that reduce power dissipation. The analysis of the column based algorithm (described in [1]) as well as two algorithms proposed by authors: sequential [7] and iterational was made. Experiments were made on standard benchmarks, researched in Microelectronics Center of North Carolina [9]. Obtained results showed significant reduction of the power dissipation when using the sequential algorithm (12% in comparison with the column-based algorithm). Iterational algorithm improves the results by additional 1%.
PL
W artykule przedstawiono przykład zastosowania nowego rodzaj grafu - grafu niezgodności i dopełnień. Specyficzną cechą tego grafu jest to, że zawiera on dwa rodzaje krawędzi: krawędzie skojarzone z relacjami niezgodności oraz krawędzie skojarzone z relacjami dopełniania. Graf może być wykorzystywany w szeregu problemów optymalizacyjnych, w których rozważane są relacje niegodności i dopełniania wzorców bitowych. W artykule zaprezentowano wykorzystanie grafu w procesie kodowania stanów asynchronicznych układów sekwencyjnych. Przedstawiono też odpowiednie algorytmy tworzenia grafu i kolorowania jego wierzchołków.
EN
The paper presents an application of a novel concept of graph - the Incompatibility and Complement Graph. A specific feature of the graph is that it contains two kinds of edges: connecting mutually incompatible nodes, and connecting mutually complementing nodes [3, 4]. The graph can be useful in certain class of optimization problems, in which compatibility of bit patterns in both the true and the complemented form has to be analyzed [5]. An example of such a problem is covering analysis in asynchronous FSM coding. The relevant coding method was presented by Tracey [1]. The method consists of several steps. In one of the steps a Boolean matrix is built, describing partitions of the relevant state set, which are required to provide coding free form critical races. In the subsequent step the Boolean matrix has to be reduced. During this step compatibility of the matrix rows both in the true, and the complemented form has to be analysed. For this purpose the Row Incompatibility and Complement graph can be used. The paper presents a simple example explaining the method. Appropriate algorithms for the graph building (Fig. 3) and colouring (Fig. 4) are also presented.
PL
Przedstawiono problem kodowania stanów automatów sekwencyjnych w odniesieniu do realizacji tych układów w strukturach programowalnych. Głównym celem jest przedstawienie nowej metody prowadzącej do uzyskiwania struktur samokorekcyjnych. Proponowana metoda jest przedstawiona za pomocą prostej modyfikacji kodowania metodą 1-hot. Wyniki eksperymentów dowodzą, że zaproponowana metoda kodowania prowadzi do istotnej redukcji powierzchni struktury w porównaniu do rozwiązań uzyskiwanych klasyczną metodą kodowania 1-hot.
EN
The paper presents the problem of state assignment for finite state machines (FSM) dedicated to programmable logic devices. The purpose of the paper is to present a new approach to state assignment which provides a self-correcting circuits. The method, based on simple modification of 1-hot method is presented. Results of experiments prove that the proposed state assignment leads to significant reduction of chip area in comparison with the classical 1-hot method.
EN
Modern FPLD devices have a very complex structure. They combine PLA-like structures as well as FPGA's and even memory-based structures. However, the lack of an appropriate synthesis method does not allow the features of the modern FPLD's to be fully exploited. In this paper, an important problem of state assignment for an FSM as an extension of the previous research on ROM-based FSM implementation is presented. We pinpoint the sources of additional optimization of the functional decomposition and relate them to the state encoding conditions. The method is based on a reduction of a state assignment problem to a graph coloring problem. To this end, the so called multi-graph of incompatibility of memory T-words is applied. As a result, a new design technique for implementation of sequential circuits using embedded memory blocks of FPGA's has been developed. Preliminary experimental results- are extremely encouraging.
PL
W artykule przedstawiono problem kodowania stanów wewnętrznych automatów sekwencyjnych ukierunkowany na realizację układu w strukturze matrycowej typu PAL. Opracowano sposób uwzględniania elementów dwupoziomowej minimalizacji oraz elementów dopasowania już na etapie kodowania stanów wewnętrznych. Sporo miejsca poświęcono problemowi opisu automatu w języku opisu sprzętu VHDL pod kątem efektywnego przeprowadzenia syntezy logicznej w systemie Quartus II. Skuteczność metod kodowania i opracowanego opisu potwierdzają uzyskane wyniki eksperymentów.
EN
The paper concerns the problem of state assignment for finite state machines (FSM), targeting at PAL-based CPLDs implementations. The main feature of a PAL-based cell is a limited number of product terms (k AND-gates) that are connected to a single sum (OR-gate). Methods, that do not take into account this limited number of product terms in the process of state assignment, usually lead to multi-cell and multi-level structures. To make allowance for number of product terms the elements of two-level minimization and elements of technology mapping must be taken into account in the process of state assignment. This is possible thanks to Primary and Secondary Merging Conditions and Implicants Distribution Table. The problem of the sequential automata VHDL design is also considered. The VHDL design description of the FSM for Quartus II is proposed. Experimental results consider the efficiency of the proposed methods.
PL
W pracy porównano znane z literatury metody zwartej reprezentacji przestrzeni stanów dla rekonfigurowanego sterownika logicznego. Przedstawiono zalety heurystycznego sposobu kodowania miejsc sieci Petriego, dzięki któremu uzyskuje się diagramy OBDD o znacznie mniejszej złożoności przydatne zarówno podczas analizy, jak i syntezy układowej algorytmu sterowania binarnego.
EN
In the paper some known methods for an effective representation of the state space in reconfigurable logic controller are compared. The advantages of heuristic method of Petri net place encoding, which is adapted for a compact encoding technique of Binary Decision Diagrams, are given.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.