本文利用Inverse Butterfly/Butterfly多級(jí)動(dòng)態(tài)互連網(wǎng)絡(luò)的自路由和可重排特性,提出了基于該網(wǎng)絡(luò)的置換-逆序和置換-移位選路算法.它們都能夠?qū)λ幸淮瓮ㄟ^(guò)該網(wǎng)絡(luò)的任意置換結(jié)果動(dòng)態(tài)地完成逆序和移位操作,且算法復(fù)雜度低,硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔.進(jìn)一步,將本文提出的算法對(duì)基于該網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的置換操作進(jìn)行了功能擴(kuò)展,分別構(gòu)建了置換-逆序、置換-移位以及置換-逆序-移位硬件單元.并將它們?cè)赟MIC 65nm工藝下進(jìn)行了綜合,結(jié)果表明:當(dāng)在以往研究成果上擴(kuò)展逆序操作時(shí),硬件電路面積僅增加約6%且?guī)缀醪挥绊懺軜?gòu)的延遲;當(dāng)在以往研究成果上擴(kuò)展移位和逆序-移位操作時(shí),原架構(gòu)以18%和21%的面積增加值和30%的延遲增加值,實(shí)現(xiàn)了功能性2倍的提升. 

【文章來(lái)源】：電子學(xué)報(bào). 2017,45(11)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

InverseHuttertlvlHutterHv網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

電子學(xué)報(bào)2017年性質(zhì)3若N-bit數(shù)據(jù)M={aN－1，aN－2，…，a0}一次通過(guò)InverseButterfly網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)置換P，記P=aN－1aN－2…a0a0aN－1…aN{}－2，通過(guò)調(diào)整初始置換各級(jí)的控制信息，該網(wǎng)絡(luò)還能夠?qū)崿F(xiàn)其結(jié)果的逆序置換～P，記～P=aN－1aN－2…a0aN－2…aN－1a{}0．證明:根據(jù)性質(zhì)2知，若需完成網(wǎng)絡(luò)最后一級(jí)初始輸出數(shù)據(jù)的逆序，可以通過(guò)將最后一級(jí)初始輸入數(shù)據(jù)按照左、右兩部分分別逆序，同時(shí)調(diào)整初始控制信息實(shí)現(xiàn)．如圖5(a)所示，通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)最后一級(jí)初始輸入端左L、右Ｒ兩部分?jǐn)?shù)據(jù)(位寬為N/2-bit)逆序，同時(shí)調(diào)整初始控制信息，那么就可以完成最后一級(jí)數(shù)據(jù)的逆序(位寬為N-bit)．對(duì)比圖5(a)、(b)中倒數(shù)第二級(jí)輸出(即最后一級(jí)的輸入)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，圖5(b)中倒數(shù)第二級(jí)的輸出數(shù)據(jù)(ＲeversedL、ＲeversedＲ)是圖5(a)初始網(wǎng)絡(luò)中該級(jí)輸出數(shù)據(jù)(L、Ｒ)的逆序．然后，將圖5(a)中L、Ｒ兩部分?jǐn)?shù)據(jù)分別逆序，根據(jù)性質(zhì)2可知，這樣的操作可以通過(guò)將該級(jí)各簇內(nèi)輸入數(shù)據(jù)逆序，同時(shí)調(diào)整簇內(nèi)初始控制信息實(shí)現(xiàn)．以此方式向上遞推，當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)該網(wǎng)絡(luò)第一級(jí)時(shí)，初始輸出數(shù)據(jù)的逆序，也可以通過(guò)將該級(jí)初始輸入數(shù)據(jù)逆序，同時(shí)調(diào)整初始控制信息實(shí)現(xiàn)．而第一級(jí)數(shù)據(jù)的初始輸入位寬為1-bit，它逆序與否，其結(jié)果均與初始第一級(jí)初始輸入數(shù)據(jù)序列相同．因此，從圖5(b)中初始輸入端出發(fā)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就相當(dāng)于完成了任意置換P下的逆序置換～P．2688

電子學(xué)報(bào)2017年性質(zhì)3若N-bit數(shù)據(jù)M={aN－1，aN－2，…，a0}一次通過(guò)InverseButterfly網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)置換P，記P=aN－1aN－2…a0a0aN－1…aN{}－2，通過(guò)調(diào)整初始置換各級(jí)的控制信息，該網(wǎng)絡(luò)還能夠?qū)崿F(xiàn)其結(jié)果的逆序置換～P，記～P=aN－1aN－2…a0aN－2…aN－1a{}0．證明:根據(jù)性質(zhì)2知，若需完成網(wǎng)絡(luò)最后一級(jí)初始輸出數(shù)據(jù)的逆序，可以通過(guò)將最后一級(jí)初始輸入數(shù)據(jù)按照左、右兩部分分別逆序，同時(shí)調(diào)整初始控制信息實(shí)現(xiàn)．如圖5(a)所示，通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)最后一級(jí)初始輸入端左L、右Ｒ兩部分?jǐn)?shù)據(jù)(位寬為N/2-bit)逆序，同時(shí)調(diào)整初始控制信息，那么就可以完成最后一級(jí)數(shù)據(jù)的逆序(位寬為N-bit)．對(duì)比圖5(a)、(b)中倒數(shù)第二級(jí)輸出(即最后一級(jí)的輸入)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，圖5(b)中倒數(shù)第二級(jí)的輸出數(shù)據(jù)(ＲeversedL、ＲeversedＲ)是圖5(a)初始網(wǎng)絡(luò)中該級(jí)輸出數(shù)據(jù)(L、Ｒ)的逆序．然后，將圖5(a)中L、Ｒ兩部分?jǐn)?shù)據(jù)分別逆序，根據(jù)性質(zhì)2可知，這樣的操作可以通過(guò)將該級(jí)各簇內(nèi)輸入數(shù)據(jù)逆序，同時(shí)調(diào)整簇內(nèi)初始控制信息實(shí)現(xiàn)．以此方式向上遞推，當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)該網(wǎng)絡(luò)第一級(jí)時(shí)，初始輸出數(shù)據(jù)的逆序，也可以通過(guò)將該級(jí)初始輸入數(shù)據(jù)逆序，同時(shí)調(diào)整初始控制信息實(shí)現(xiàn)．而第一級(jí)數(shù)據(jù)的初始輸入位寬為1-bit，它逆序與否，其結(jié)果均與初始第一級(jí)初始輸入數(shù)據(jù)序列相同．因此，從圖5(b)中初始輸入端出發(fā)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就相當(dāng)于完成了任意置換P下的逆序置換～P．2688

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A Novel Combinatorics-Based Reconfigurable Bit Permutation Network and Its Circuit Implementation[J]. SHAN Weiwei,CHEN Xin,LU Yinchao,LI Jie.  Chinese Journal of Electronics. 2015(03)



本文編號(hào)：3561277