Структурно-функціональний аналіз та синтез перетворювачів дискретної інформації для передпроцесорної обробки - Автореферат

Харківський національний університет радіоелектроніки Робота виконана в Харківському національному університеті радіоелектроніки, Міністерство освіти і науки України. Науковий керівник - кандидат технічних наук, професор Какурін Микола Яковлевич, Харківський національний університет радіоелектроніки, професор кафедри автоматизованого проектування обчислювальної техніки. доктор технічних наук, професор, Руденко Олег Григорович, Харківський національний університет радіоелектроніки, завідувач кафедри електронних обчислювальних машин. Захист відбудеться „19” жовтня 2005 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.052.01 у Харківському національному університеті радіоелектроніки за адресою: 61166, м.Складність завдань розробки перетворювачів кодів (ПК) полягає в тому, що відомі ФОП для перетворення двійково-К-значних кодів у двійковий код і ФОП для перетворення кодів СЗК у двійковий код дають добрі результати при невеликій розмірності систем логічних функцій. Для досягнення поставленої мети в процесі досліджень було необхідно: - розробити метод системного проектування перетворювачів кодів СЗК і кодів Фібоначі у двійковий код; При вирішенні поставлених завдань автором отримано такі результати: - вперше отримано метод багаторівневого системного проектування спеціалізованих функціонально-орієнтованих пристроїв, починаючи від переліку функціональних задач до схемної реалізації функціонально-орієнтованих пристроїв, що дозволило формалізувати та автоматизувати процес проектування перетворювачів кодів систем залишкових класів та кодів Фібоначі з урахуванням вибору оптимального співвідношення швидкодії та апаратних витрат на реалізацію перетворювачів кодів; удосконалено структури перетворювачів кодів систем залишкових класів та кодів Фібоначі у двійковий код, що дозволило знизити кількість тактів перетворення в перетворювачах кодів Фібоначі з чотирьох тактів до одного, а в перетворювачах кодів систем залишкових класів у сім разів і знизити їхні апаратні витрати на 25%; У роботах, опублікованих у співавторстві, здобувачу належить: в [1] введення четвертої координати дозволило зменшити кількість позицій моделі при збереженні тієї ж кількості переходів; в [2] виконано порівняльний аналіз різних методів перетворення кодів СЗК у двійкову систему числення, отримано оцінки кількості тактів перетворень; в [3] запропоновано та розроблено спосіб швидкодіючого перетворення кодів СЗК у двійкову систему числення, що базується на методі накопичення еквівалентів і одночасному перетворенні цифрових кодів залишків; в [5] запропоновано алгоритм системного проектування ПК Фібоначі у двійковий код на основі аналізу апаратних витрат різних розбивок багаторозрядного ПК на групи; в [6] проаналізовано функціонування ПК Фібоначі у двійковий код, який має високу швидкодію перетворення в один такт, а також розроблено VHDL-опис швидкодіючого багаторозрядного ПК Фібоначі в двійковий код; в [7] розроблено структуру оригінального восьмирозрядного ПК Фібоначі у двійковий код з дуже малим часом перетворення в один такт.Формування структурно-функціональної організації ПК від загального подання до вибору схемної структури виконувалося відповідно до такого алгоритму: {MF}?{O}?{Ф}?{T}, (1) де {MF} - дерево функцій на системному рівні проектування; {O} - операторна модель на алгоритмічному рівні проектування; {Ф} - функціональна модель ПК на функціонально-блоковому рівні; {T} - технічна модель ПК, що являє його схемну реалізацію. На рис.1 наведено дерево функцій для ПК СЗК, де F0 - перетворювач на 0 рівні; F1 - введення даних; F2 - обробка кодів залишків; F3 - виведення результату; F4 - введення кодів залишків; F5 - обробка кодів залишків; F6 - обчислення Сі, Di, (де Сі - інформація про величину перетворюваної цифри, Di - інформація, що зберігається в регістрі); F7 - обчислення тридцятимільйонних еквівалентів; F8 - підсумовування еквівалентів; F9 - зберігання проміжних результатів; F10 - виведення числа у двійковому коді. Розгляд алгоритмів перетворення дозволив виділити два способи перетворення кодів СЗК у двійкову систему числення. Зазначений перетворювач має також більші апаратні витрати так, як кількість L комутаторів групи розрядів у ньому знаходиться з нерівності , де n --е за порядком число р-коду Фібоначі, р-число, що характеризує конкретну множину чисел р-коду Фібоначі. Поставлено й виконано задачу створення такого перетворювача р-коду Фібоначі у двійковий код, у якому нове схемне вирішення дозволило при збільшенні швидкодії істотно зменшити його апаратні витрати.У процесі досліджень, що проведені в рамках дисертаційної роботи, вирішена актуальна науково-технічна задача розробки методів структурно-функціонального аналізу та синтезу перетворювачів дискретної інформації для передпроцесорної обробки, що виконують перетворення кодів систем залишкових класів та кодів Фібоначі у двійкову систему числення, які спрямовані на зниження апаратних витрат (вартості) і збільшення швидкодії даних пристроїв.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ