In this paper, an application of the PKmin program for functional decomposition of multiinput multi-output combinational circuits is presented. The main focus is on balanced multilevel decomposition of logic circuits into minimal number of blocks, such as LUTs in FPGAs. Reduction of the input redundancy is available. Decomposition schemes include parallel, joint/disjoint serial and a mixed one. The decomposition with PKmin can be automated by means of a heuristic algorithm or can be supervised by the designer. A distinctive feature of PKmin is the visualization of the design steps and the final layout of blocks and their interconnections. PKmin is compared in an example with the program DEMAIN.
PL
W artykule przedstawiono zastosowanie programu PKmin do dekompozycji funkcjonalnej wielowyjściowych układów kombinacyjnych, a w szczególności do wielopoziomowej dekompozycji układów na minimalną liczbę bloków funkcjonalnych, takich jak komórki LUT w makrokomórkach FPGA. Możliwa jest wstępna redukcja wejść, a następnie dekompozycje: równoległa, szeregowa łączna i rozłączna oraz mieszana. Proces dekompozycji może być zautomatyzowany lub nadzorowany przez projektanta w trybie interaktywnym. Wyróżnikiem PKmin jest wizualizacja procesu projektowania. Końcowy schemat układu zawiera bloki składowe LUT oraz ich połączenia. Program PKmin został porównany na przykładzie z programem DEMAIN.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper, an O(n) parallel algorithm is presented for unranking set partitions in Hutchinson’s representation. A simple sequential algorithm is derived on the basis of a dynamic programming paradigm. In the parallel algorithm, processing is performed in a dedicated parallel architecture combining certain systolic and associative features. The algorithm consists of two phases. In the first phase, a coefficient table is created by systolic computations. Then, n subsequent elements of a partition codeword are computed, in O(1) time each, through associative search operations.
PL
W artykule przedstawiono równoległy algorytm o złożoności O(n) dla wyznaczania podziału zbioru {1, ..., n} w reprezentacji Hutchinsona na podstawie jego liczby porządkowej. Prosty algorytm sekwencyjny opiera się na paradygmacie programowania dynamicznego. Algorytm równoległy łączy w sobie cechy programowania systolicznego i asocjacyjnego. Algorytm składa się z dwóch kroków. W pierwszej kolejności, za pomocą obliczeń systolicznych, wyznaczana jest tablica współczynników, zwanych liczbami Williamsona. Następnie, przez asocjacyjne wyznaczanie maksimum zbioru liczb, obliczanych jest n kolejnych elementów reprezentujących podział, każdy w czasie O(1).
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper, a new method of stream encoding and decoding is presented. It is developed on the basis of a derangement generator. Stream cipher D has been compared with other stream ciphers – E0, W7 and Phelix. Encoding and decoding algorithms have been implemented in C++ and VHDL programming languages. FPGA synthesis data has been reported for Spartan 3E and Virtex 4 devices from Xilinx. The hardware solution has been tested on the Digilent Nexys 2 500K board. Subsequently, comparative studies have been conducted for software and hardware coders, taking into account average coding time and average throughput for 16 input data files of different sizes. Conclusions resulting from the research are derived.
PL
W artykule przedstawiono nową metodę strumieniowego szyfrowania i deszyfrowania danych w oparciu o generator nieporządków. Szyfr strumieniowy D został porównany ze znanymi szyframi strumieniowymi E0, W7 i Phelix. Algorytmy kodowania i dekodowania zaimplementowano w językach programowania C++ oraz VHDL. Podano dane dotyczące syntezy urządzeń sprzętowych w układach programowalnych FPGA typu Spartan 3E oraz Virtex 4 firmy Xilinx. Rozwiązania sprzętowe zostały przetestowane na płycie Digilent Nexys 2 500K. W badaniach porównawczych zbudowanych szyfratorów programowych i sprzętowych uwzględniono średni czas szyfrowania oraz średnią przepustowość dla 16 plików danych o różnych rozmiarach. Sformułowano wnioski z przeprowadzonych badań.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono nowy program PKmin stanowiący użyteczne narzędzie do syntezy kombinacyjnych układów cyfrowych. Program został skonstruowany na podstawie wyników wieloletnich badań prowadzonych w Politechnice Krakowskiej i może wspierać syntezę dwupoziomowych układów Semi Custom i Full Custom realizowanych na bramkach logicznych, układów dwupoziomowych opartych na PLA, układów wielopoziomowych a także dekompozycję funkcjonalną funkcji logicznych pod kątem implementacji w układach FPGA. Artykuł zawiera wyniki badań porównawczych algorytmów syntezy implementowanych w programie PKmin oraz porównanie efektywności programów PKmin i Espresso w zakresie syntezy układów dwupoziomowych realizowanych na bramkach i PLA.
EN
In this paper a new design tool is presented that is useful in automated synthesis of combinatorial logic. PKmin program is devoted for synthesis of 2-level circuits composed of gates and PLAs, multi-level circuits and a functional decomposition of logical functions for LUT-based logic implementations in FPGA. It has been built on the basis of the research conducted at Cracow University of Technology. In the paper design algorithms implemented in PKmin are mutually compared. Then, an experimental efficiency comparison of gate and PLA-based 2-level synthesis with PKmin and Espresso design tools is reported.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule rozważono Probabilistyczny Problem Komiwojażera (PTSP), dla którego został zaproponowany algorytm hybrydowy, łączący algorytm ewolucyjny z metodami optymalizacji lokalnej i obliczeniami równoległymi. Metody optymalizacji lokalnej obejmują operatory 1-shift i 2-p-opt. Przebadano eksperymentalnie kilka wariantów algorytmu ewolucyjnego i hybrydowego oraz wpływ zastosowanych metod optymalizacji lokalnej i metod zrównoleglenia obliczeń na jakość znajdowanych rozwiązań.
EN
In this paper Probabilistic Traveling Salesman Problem (PTSP) is considered and a hybrid algorithm is proposed, in which an evolutionary algorithm is combined with local optimization and parallelization techniques. Local optimization methods include 1-shift and 2-p-opt operators. Several basic variants of evolutionary and hybrid algorithms are experimentally tested and compared.
W niniejszej pracy drogą symulacji komputerowej przebadano równoległe algorytmy genetyczne (PGA) w zastosowaniu do problemu kolorowania wierzchołków grafu (GCP). Spośród kilku modeli PGA różniących się sposobem zrównoleglenia obliczeń w algorytmie genetycznym, liczbą procesorów i strukturą ich połączeń, liczbą i rodzajem koewolujących populacji, sposobem wymiany informacji genetycznej pomiędzy populacjami itp. wybrano dwa: zrównoleglenie globalne (model master-slave) oraz statyczne podpopulacje z migracją (model wyspowy). Przeprowadzono analizę symulowanej pracy wybranych równoległych algorytmów genetycznych z nowymi operatorami krzyżowania, wykazując eksperymentalnie ich efektywność. Szczegółowe wnioski sformułowane w tej pracy mogą być pomocne przy projektowaniu nowych równoległych algorytmów genetycznych dla problemu GCP.
EN
In this paper we present results of our experiments with parallel genetic algorithms (PGAs) for graph coloring problem (GCP) that belongs to the class of NP-hard combinatorial optimizations problems. The PGAs' approach is based on co-evolution of a number of populations that exchange genetic information during the evolution process according to a communication pattern. We developed an original computer program PGA_for_GCP, which enables selection of various evolution models its parameters. In computer simulations reported in this paper we used two distinct models, namely the master-slave model and the migration model. In the first model we researched the efficiency of parallel model as a function of the number of slave processors. In the second model we investigated the influence of a migration scheme and a rnigration distance on the quality of the obtained solutions We analyzed also the case of evolution on isolated islands. In our experiments we used DIM. benchmark graphs and two new recombination operators for coloring chromosomes: SPPX (Product Partition Crossover) in which simple set operations and random mechanisms implemented, and CEX (Conflict Elimination Crossover) that is focused on the offspring quality. obtained results are promising and encourage future research focused on PGAs and new genetic operators for graph coloring problems.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.