RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Системы и средства информатики // Архив

Системы и средства информ., 2025, том 35, выпуск 2, страницы 3–16 (Mi ssi971)

Комбинированное кодирование в элементах программируемых логических интегральных схем

С. Ф. Тюринab, И. А. Васенинa, Ю. А. Степченковc, Ю. Г. Дьяченкоc

a Пермский национальный исследовательский политехнический университет
b Пермский государственный национальный исследовательский университет
c Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук

Аннотация: Рассматривается комбинированное кодирование переменных логического элемента LUT (Lookup Table) и настроек мультиплексора — коммутатора связей межсоединений (мультиплексора маршрутизации) программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) типа FPGA (Field-Programmable Gate Array). Предлагаемый метод комбинирования позиционного и унитарного кодирования позволяет снизить временную задержку вычисления логической функции при заданных аппаратных ограничениях либо уменьшить аппаратные затраты коммутатора связей при ограничениях на временную задержку. Описываются модель такого кодирования и метод синтеза соответствующего элемента, приводятся оценки сложности в числе транзисторов и результаты схемотехнического и топологического моделирования. Моделирование подтверждает работоспособность предлагаемого элемента. Анализ показывает эффективность принятого подхода по сложности в числе транзисторов и площади кристалла, временной задержке и потребляемой мощности. Разработанный элемент с комбинированным кодированием позволяет существенно снизить временную задержку при вычислении функций большого числа переменных и затраты конфигурационной памяти межсоединений.

Ключевые слова: элементы ПЛИС (FPGA), LUT, мультиплексор маршрутизации, унитарное и позиционное кодирование.

Поступила в редакцию: 27.12.2024
Принята в печать: 15.04.2025

DOI: 10.14357/08696527250201



© МИАН, 2025