У програмованих логічних інтегральних схемах FPGA (field-programmable gate array) використовується реалізація генератора функцій LUT (Look Up Table), який налаштовується шляхом завантаження конфігураційної пам'яті на обчислення однієї логічної функції в досконалій диз'юнктивній нормальній формі (СДНФ). Розмірність LUT визначають технологічні обмеження Міда - Конвей на число послідовно з'єднаних МОП транзисторів. Стандартним числом входів LUT довгі роки було 3, 4, причому 4-LUT будується з двох 3-LUT з додатковим 1-LUT. Однак у багатьох проектах потрібно обчислювати функції великого числа аргументів. Для цього необхідний багаторозрядний LUT, який будується як декомпозиція 3-LUT, 4-LUT. Швидкодія обчислення логічних функцій визначається затримкою в матрицях зв'язків, тому така декомпозиція призводить до зниження швидкодії. В останні роки активно розвивається напрямок адаптивних логічних модулів (АЛМ), в яких користувачеві доступні різні варіанти логічних елементів на п'ять, шість і навіть на сім, вісім змінних, що призводить до підвищення швидкодії. Однак, детальний опис особливостей таких багаторозрядних LUT з урахуванням обмежень Міда-Конвей, оцінок складності і швидкодії в документації виробників відсутня. У той же час аналіз джерел дозволяє зробити висновок про подальше збільшення розрядності LUT і зближення можливостей FPGA і CPLD (complex programmable logic devices) в плані розрядності. Дослідження особливостей побудови багаторозрядних LUT є актуальними і зроблена спроба аналізу реалізації такої перспективної багаторозрядної логіки. Мета роботи - оцінка складності і швидкодії при декомпозиції багаторозрядного LUT. Отримання виразів для оцінок складності і швидкодії декомпозиції багаторозрядного LUT на LUT меншої розрядності. Виконано порівняння складності та затримки в кількості транзисторів при декомпозиції багаторозрядного LUT в системі комп'ютерної математики Mathcad. Висновки: проведені дослідження дозволили встановити особливості побудови багаторозрядних LUT і оцінювати різні варіанти декомпозиції при подальшому збільшенні розмірності LUT з подальшим вибором оптимального варіанта ALM.

  Повний текст PDF - 1.067 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"