本文關鍵詞：XOR網(wǎng)絡功耗優(yōu)化及在有限域乘法器上的應用　出處：《寧波大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 功耗估算 XOR網(wǎng)絡 跳變密度 Reed-Muller邏輯 有限域乘法器

【摘要】：隨著集成電路技術的不斷發(fā)展，電路的功耗已經成為集成電路設計過程中必須關注的問題之一。目前數(shù)字電路設計以NOT/AND/OR門為基礎的Boolean邏輯實現(xiàn)，并已建立了系統(tǒng)的自動設計方法。事實上大量的研究表明，相比于用傳統(tǒng)Boolean邏輯實現(xiàn)的電路，約一半的電路，如用基于XOR/AND的Reed-Muller(RM)邏輯來實現(xiàn)，可以實現(xiàn)電路面積的進一步優(yōu)化，并且RM邏輯在可測試性方面具有明顯的優(yōu)勢。相比于RM邏輯的面積優(yōu)化，涉及RM邏輯的功耗優(yōu)化要困難許多，這與RM邏輯對輸入信號的跳變十分敏感有關。本文將結合RM邏輯電路特點，通過對目前國內外RM邏輯功耗估算方法及優(yōu)化方法分析，提出了基于信號跳變密度的功耗估算方法，并且將該方法應用到有限域乘法器當中獲得了有效的驗證。論文主要包含以下三方面內容： 1、提出新的二輸入XOR門的信號跳變密度計算公式。對于CMOS電路來說，，功耗的絕大部分來源于動態(tài)功耗，而動態(tài)功耗的高低與單位時間內節(jié)點電容的充放電次數(shù)直接相關。在估算電路功耗的過程中，電路的開關活動性是估算功耗的重要指標，開關活動性的計算結果的準確程度將直接影響到功耗估算的準確性。本文通過隨機信號獲得信號的跳變密度的初始值，并推導出二輸入XOR門的信號跳變密度計算公式，同時也給出了實驗驗證的方法。 2、將XOR網(wǎng)絡分解為多個二輸入XOR門，并利用之前提出的二輸入XOR門的功耗估算方法實現(xiàn)XOR網(wǎng)絡的低功耗分解。并利用Modelsim軟件對分解后的XOR的信號跳變情況進行模擬驗證。實驗結果表明，所提出的算法在XOR網(wǎng)絡分解優(yōu)化方面比現(xiàn)有方法更有效。 3、有限域乘法器是通信系統(tǒng)重要的基本單元，目前為止國內外在有限域乘法器的研究主要集中在面積和速度優(yōu)化上面。為此，本文將提出的XOR網(wǎng)絡優(yōu)化算法應用在所建立得有限域乘法器模型上，通過Linux平臺上的DC綜合軟件分析XOR網(wǎng)絡所占乘法器的功耗比例，對比優(yōu)化前后的有限域乘法器的功耗，證明了本文提出的XOR網(wǎng)絡功耗優(yōu)化方法的有效性。
[Abstract]:With the continuous development of integrated circuit technology, the power consumption of the circuit has become one of the problems that must be paid attention to in the design of integrated circuits. At present, the design of digital circuit is based on the Boolean logic based on the NOT/AND/OR gate, and the automatic design method of the system has been established. A large number of studies show that in fact, compared to the traditional Boolean logic circuit implementation, about half of the circuit based on XOR/AND, such as Reed-Muller (RM) logic to achieve, can achieve further optimization of circuit area, and the RM logic has obvious advantages in terms of testability. Compared to the area optimization of RM logic, it is very difficult to optimize the power consumption of RM logic, which is very sensitive to the jump of the input signal by RM logic. This paper will combine the characteristics of RM logic circuit. By analyzing the current RM logic power consumption estimation methods and optimization methods at home and abroad, we propose a power estimation method based on the signal skip density, and apply this method to the finite field multiplier, which has been effectively verified. The paper mainly contains the following three aspects:
【學位授予單位】：寧波大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP332.22;TN432

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王健;蔣安平;盛世敏;;同時支持兩種有限域的模逆算法及其硬件實現(xiàn)[J];北京大學學報(自然科學版);2007年01期

2 賈彥國;許成謙;;基于有限域理論的最佳互補二元序列偶的構造方法[J];通信學報;2007年03期

3 王明強;薛海洋;展?jié)?;有限域上超橢圓曲線離散對數(shù)問題的錯誤攻擊(英文)[J];中國通信;2012年11期

4 郭臏化;常星星;;關于有限域上多項式周期的性質[J];山東理工大學學報(自然科學版);2014年01期

5 張文婧,劉鳴,周濤,呂述望;有限域上乘法運算快速實現(xiàn)的設計[J];計算機工程;2003年11期

6 柯善學,曾本勝,韓文報,祝衛(wèi)華;有限域上多項式分解的一種快速算法[J];信息工程大學學報;2003年04期

7 金晨輝,李世取;對有限域上復合變換的線性逼近[J];數(shù)學研究與評論;2005年01期

8 袁丹壽;戎蒙恬;;一種可重構的快速有限域乘法結構[J];電子與信息學報;2006年04期

9 孫際超;孫鵬勇;;有限域與線性反饋移位寄存器[J];中國新通信;2006年17期

10 柯品惠;劉太琳;溫鳳桐;溫巧燕;;有限域上多值邏輯函數(shù)的頻譜研究[J];北京郵電大學學報;2006年01期

相關會議論文 前5條

1 丁金扣;黃錚;溫巧燕;楊義先;;有限域上的多輸出正交函數(shù)[A];2005通信理論與技術新進展——第十屆全國青年通信學術會議論文集[C];2005年

2 周旋;王秋艷;端木慶峰;瞿成勤;;有限域上冪函數(shù)S盒構造及性質研究[A];2013年中國信息通信研究新進展論文集[C];2014年

3 張仲明;馬立波;;基于有限域的結構化LDPC碼構造[A];第七屆衛(wèi)星通信新技術、新業(yè)務學術年會論文集[C];2011年

4 金棟梁;趙亞群;;有限域上邏輯函數(shù)的Chrestenson譜的性質[A];2007通信理論與技術新發(fā)展——第十二屆全國青年通信學術會議論文集（上冊）[C];2007年

5 李小平;李寧;劉彥明;董慶寬;;一種基于ONB的ECC有限域算術的設計和FPGA優(yōu)化實現(xiàn)[A];第八屆全國信號與信息處理聯(lián)合學術會議論文集[C];2009年

相關博士學位論文 前5條

1 鄧明立;有限域思想的歷史演變[D];河北師范大學;2004年

2 曹煒;有限域上的一些算術問題[D];四川大學;2007年

3 李銀;橢圓曲線密碼中的有限域算術運算研究[D];上海交通大學;2011年

4 王健;橢圓曲線加密體制的雙有限域算法及其硬件實現(xiàn)[D];北京大學;2008年

5 王冠軍;基于PSA和有限域理論的高級綜合研究[D];哈爾濱工程大學;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 羅艷梅;有限域上一類特殊方程的解數(shù)公式[D];南京航空航天大學;2009年

2 韓芳;有限域快速多項式相乘運算核的研究[D];華東師范大學;2005年

3 沈曉強;有限域乘除法研究與實現(xiàn)[D];國防科學技術大學;2006年

4 賈美;有限域上置換多項式的構造[D];南京航空航天大學;2012年

5 董可靜;有限域生成元的若干性質研究[D];南京航空航天大學;2010年

6 呂芳妮;有限域上的置換多項式[D];南京師范大學;2014年

7 黃澤明;有限域上跡函數(shù)生成序列的研究[D];國防科學技術大學;2006年

8 張學穎;對稱密碼有限域運算模塊可重構設計技術研究[D];解放軍信息工程大學;2010年

9 王培培;有限域上特殊元素的存在性研究[D];南京航空航天大學;2012年

10 王成偉;快速有限域計算算法與實現(xiàn)研究[D];電子科技大學;2003年

本文編號：1342796