Przykład syntezy strukturalnej

Prezentacja na temat: "Przykład syntezy strukturalnej"— Zapis prezentacji:

1 Przykład syntezy strukturalnej
Konwerter kodu binarnego na kod BCD: W kodzie BCD (Binary Coded Decimal) każda cyfra liczby zapisanej w kodzie dziesiętnym jest przedstawiana czterobitową liczbą binarną Np. liczba 489 zostanie zapisana jako wektor binarny z wykorzystaniem 12 bitów (3  4 bity) BCD 1

2 Konwerter Bin2BCD 27BIN 27BCD 0  liczby  99
1 27BIN 27BCD 1 0  liczby  99 BIN/BCD Dwie metody projektowania: a) Metoda syntezy strukturalnej b) Metoda syntezy logicznej 2

3 Konwerter Bin2BCD Realizacja – w strukturze FPGA (Stratix)
EPF10K Jakość realizacji: a) Liczba zajętych komórek LC b) Szybkość – maksymalna liczba słów przetwarzanych w ciągu 1 sek. 3

4 Synteza strukturalna - metoda +3
27 = 1 1 1 1 LDA LDB LB LDB  5 NIE TAK  8 LDB := LDB LDB := LDB+3 4

5 LDA LDB LB LD < 5 1 1 LD < 5 2 1 LD < 5 3 1 LD < 5 4 1 LD < 5 1 5 1 1 1 LD < 5 1 1 6 1 1 LDB  5 1 1 1 1 7 + 1 1 1 1 LD < 5 1 1 1 8 1 1 1 1 1 LDBCD = 1 1 1 1 = 27 2 7 5

6 Opis strukturalny US  K LK R4 MUX LB 6 R3 R2 R1 A B S3 S2 S1 8 4 „3”
„5” K  5 LK „8” LOAD1 DEC LK = 0 R4 LOAD2 Y = LD US MUX 1 LB 6

7 Komputerowe projektowanie…
uzyskaną strukturę zapisujemy w języku opisu sprzętu i kompilujemy w systemie Quartus SPECYFIKACJA SIEĆ FUNKCJONALNA LOGICZNA (HDL) SYNTEZA OPTYMALIZACJA FUNKCJONALNA LOGICZNA ODWZOROWANIE OPIS RTL TECHNOLOGICZNE 54 LEs ─ 33 mln/sek TRANSLACJE SPECYFIKACJI 7

8 Konwerter Bin2BCD na poziomie logicznym
.type fr .i 9 .o 8 .p 100 * * * .e AHDL/VHDL Tablica prawdy

9 Komputerowe projektowanie…
SPECYFIKACJA SIEĆ FUNKCJONALNA LOGICZNA (HDL) SYNTEZA OPTYMALIZACJA FUNKCJONALNA LOGICZNA ODWZOROWANIE OPIS RTL TECHNOLOGICZNE 24 LEs ─ 313 mln/sek TRANSLACJE SPECYFIKACJI 9

10 Tablica prawdy – bin2bcd
TITLE " Decomposed project: bin2bcd "; % Translated from DEMAIN format % % Warsaw University of Technology % % Institute of Telecommunications % SUBDESIGN A ( in_1, in_2, in_3, in_4 :INPUT; in_5, in_6, in_7 :INPUT; out_1, out_2, out_3, out_4 :OUTPUT; out_5, out_6, out_7, out_8 :OUTPUT; ) VARIABLE g1_1, g1_2, g1_3, g3_1 :LCELL; g2_1, g2_ :LCELL; BEGIN ---- Level TABLE (in_1, in_2, in_3, in_4) => (g1_1); B"1000" => B"0"; B"0011" => B"0"; B"0001" => B"1"; B"1011" => B"1"; END TABLE; (in_6, g1_1, g2_1, g2_2) => (out_7); B"0X10" => B"0"; END; # Konwerter bin2bcd .type fr .i 7 .o 8 .p 100 .e Procedura dekompozycji  13 komórek (!!!) 352 mln/sek 10

11 Realizacja Bin2bcd wg Demaina

12 Porównanie realizacji BIN2BCD
Liczba elementów logicznych ─ liczba słów Synteza strukturalna – 54 LEs ─ 33 mln/sek Synteza logiczna: system komercyjny Quartus – 24 LEs ─ 313 mln/sek system specjalizowany – 13 LEs ─ 352 mln/sek Procesor AMD Athlon™ 64X2 Dual Core GHz – 9,17 mln/sek