低功耗有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì).pdf

1、有限狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中占有重要的位置。而有限狀態(tài)機(jī)的一個(gè)重要設(shè)計(jì)目標(biāo)是功耗的降低。本文分析了現(xiàn)有的有限狀態(tài)機(jī)功耗估計(jì)方法以及低功耗有限狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)方法，研究了基于狀態(tài)分配和狀態(tài)拆分的低功耗有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)。 在基于狀態(tài)分配的低功耗有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)中，我們針對(duì)二級(jí)邏輯電路和多級(jí)電路實(shí)現(xiàn)提出了不同的設(shè)計(jì)方法。通過研究有限狀態(tài)機(jī)的功耗模型提出了新的成本函數(shù)，在成本函數(shù)中實(shí)現(xiàn)了狀態(tài)跳轉(zhuǎn)概率、二級(jí)邏輯和多級(jí)邏輯實(shí)現(xiàn)的有效結(jié)合，避免了

2、引入依賴于設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)的參數(shù)，并引導(dǎo)遺傳算法來進(jìn)行最佳狀態(tài)碼的搜索。最后利用SIS進(jìn)行綜合和優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此方法在功耗和面積上都能得到一定程度的改善。 在基于狀態(tài)拆分的低功耗有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)中，克服了其他研究方法對(duì)狀態(tài)機(jī)拆分有嚴(yán)格限制的不利因素，提出了通用的拆分模型，同時(shí)把單狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)分配應(yīng)用到拆分后的狀態(tài)機(jī)中，并給出了拆分后電路結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)模型。最后，用Synopsys Design Compiler進(jìn)行綜合和優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表