基于Microblaze的组合电路在片进化设计

虚拟可重构(VRC)电路的配置耗时问题一直是数字型演化硬件研究中的难点。为此,本文对组合电路的演化模型做了改进,提出了专门针对组合电路演化的虚拟可重构并行配置平台。讨论了在此平台上演化组合电路的方法,并在Xilinx Virtex-5(XC5VLX110T)开发板上成功实现了2×2乘法器。基于并行配置的方法,显著提高了演化速度。为了确保演化单元对外部电路不影响,提出了基于Microblaze核的内程序模拟进化和对VRC单元高速实时配置进化方法,并对此进行了详细的讨论。     

基于演化硬件的电路自修复实验研究

介绍了演化硬件的概念、基本原理和实现方法,以无刷直流电机逻辑控制电路为例,对基于演化硬件的电路进化修复进行研究。通过引入单个逻辑单元故障到多个逻辑单元故障,研究电路通过进化自修复的能力。研究结果表明,无刷直流电机逻辑控制电路通过进化可以得到同等功能的不同电路拓扑结构,从而避开故障单元,使电路功能恢复,且电路的进化修复能力随故障点的增多而下降。     

基于自适应HereBoy算法的电路进化设计实验研究

针对电路进化设计演化后期种群收敛速度放慢等问题,采用自适应Here Boy算法,融入遗传算法的群体概念,研究自适应因子在进化算法中对演化收敛速度的影响。运用类神经网络的电路模型和矩阵编码方法对组合电路进行编码,建立了电路编码到电路功能的映射关系,采用外部进化方式进行电路适应度值评估,引入自适应遗传算子提高算法收敛速度和种群多样性。二位二进制乘法器电路的进化结果表明,该方法较传统Here Boy算法在电路进化设计进程中电路平均演化代数及演化时间明显减小,在进化后期,随着种群演化代数增加适应度值平均涨幅提高。     

基于可编程模拟器件的演化硬件的研究

研究了一种利用可编程模拟电子器件设计电路的方法。该模拟器件具有非常优越的可重构特性,通过编程控制可以方便地改变其结构,特别适用于模拟电路类型的演化硬件电路的设计。阐明了电路进化硬件的基本原理和实现技术,提出了一种基于可编程模拟器件的进化电路设计方法。     

一个分析时序逻辑电路ICAI系统的设计与实现

提出了一个用于分析时序逻辑电路的智能计算机辅助教学系统的构成，详细阐述了采用面向对象的知识表示方法建立系统领域知识库的设计思想及专家模型的设计过程，并讨论了实现中的一些技术问题。研究结果表明本系统可快速求解一类时序逻辑电路（计数器电路）。     

组合逻辑电路分析与设计的方法

《数字逻辑》是一门讨论逻辑分析、逻辑设计理论和方法的课程。数字逻辑电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两种类型。组合逻辑电路不仅在实际中得到广泛的应用，而且是时序电路的组成部分，所以在数字逻辑电路中占有相当重要的地位。本文主要从组合逻辑电路的分析和设计两方面，讨论有关理论和方法。一、组合逻辑电路的分析进行电路分析的目的是：1．了解电路的设计思想和功能。2．将某电路所用的门电路改用另一种类型的门电路代替。3．评价电路是否经济等。组合电路分析的一般步骤可由下面的框图描述。在以上的步骤中，正确地写出逻辑表…     

分解协调模拟进化方法研究

提出了一种将模拟进化方法与大系统分解协调技术相结合解决大系统问题的优化方法－分解协调模拟进化方法,并给出了计算实例,结果表明：分解协调模拟进化法兼具模拟进化法主分解协调法的优点,不仅计算机精度高,而且适用范围广;若将并行计算技术引入该法,计算时间将大幅度减少,该法为快速地解决大规模优化问题提供了新的有效途径。     

组合逻辑实验电路设计方法研究

讨论了三人表决逻辑电路,分别采用小规模集成门电路、中规模集成电路、只读存储器和可编程逻辑阵列实现了六种三人表决逻辑实验电路,总结了设计组合逻辑电路的步骤和方法。该方法对其他数字逻辑电路的设计具有一定的指导作用。     

组合电路复杂度与面积的翻转信息熵估计方法

为了提高在信息论基础上的逻辑电路面积和功耗分析方法的估计精度,在传统输出信息熵估计理论基础上,提出了利用翻转信息熵进行电路实现复杂度和面积估计的理论方法。概率的方法被用于对组合逻辑电路的输入输出信号翻转行为的相关和相似进行量化分析。在此基础上实现了翻转信息熵面积估计算法,对随机生成的大量电路和标准benchmark电路进行的实验结果表明,该方法带来了至少3%左右的估计精度改善。     

一种新型单电子-MOS晶体管混合的半加器电路

基于单电子晶体管的I-V特性和MOS晶体管的逻辑电路设计思想,提出了1个单电子晶体管和MOS晶体管混合的反相器电路,进而推导出其它基本逻辑门电路,并最终实现了一个半加器电路。通过比较单电子晶体管和MOS晶体管两者的混合与纯CMOS晶体管实现的半加器电路,元器件数目得到了减少,电路结构得到简化,且电路的静态功耗降低。SPICE验证了电路设计的正确性。     

基于忆阻器蕴含门的逻辑电路综合进化算法

为了减小电路延迟,提出基于忆阻器蕴含门的逻辑电路综合多阶段进化算法(IMP-ELS),求得在工作忆阻器数目取不同值的条件下的脉冲数优化电路.将问题建模为等式约束下的最小化问题,当约束违反降低到一定程度时,通过判别当前最优解与待求函数真值表符合的条件,计算与、或、异或三种余项函数之一,将其作为新的待求函数,启动新一轮进化,从而保证得到电路的可行解;设计蕴含门逻辑电路编码及初始化方法,减少随机初始化种群中的非法解和冗余门.对2~11bit标准逻辑函数测试结果表明:当工作忆阻器数目由2增大到3时,该算法对82%的测试函数平均脉冲数降低了28%.     

基于仿真的功能级边界扫描测试码自动生成

分析了用边界扫描测试结构实现芯片功能级测试的方法,提出了一种基于逻辑电路的仿真波形生成电路功能级边界扫描测试代码的方法．利用该方法生成的边界扫描测试矢量可以完备地描述逻辑芯片的功能,从而对数字逻辑电路实现完备、高效和廉价的功能测试．     

基于新型可逆门的可扩展可逆比较器

针对当前可逆比较器设计方案缺乏可扩展性的问题,提出了基于新型可逆门的具有可扩展性的可逆比较器可逆逻辑电路设计方案.该方案根据二进制数比较的特点采用递归思想将电路分解为2种新型可逆门,对分解出的每一个可逆门进行可逆逻辑综合,再将这2种可逆门级联成可逆比较器.给出了设计方案中每一步的逻辑演算,利用编码的思想进行带无关项的可逆逻辑综合,最终给出了具体的可逆比较器的综合方案.同时,以可逆比较器作为元器件给出了败者树排序电路,将排序的时间复杂度降低到Θ(n).     

基于改进烟花算法的MPRM逻辑电路面积优化

针对现有混合极性(MPRM)逻辑电路面积优化效果较差的问题,提出一种基于改进烟花算法的MPRM逻辑电路面积优化方法 .充分利用烟花算法的爆发性、多样性和分布并行性等优点,通过对高斯变异进行改进,增强了烟花算法搜索MPRM逻辑电路最佳面积极性的性能.基于北卡罗来纳微电子中心基准测试电路的实验结果表明,与基于遗传算法的MPRM逻辑电路面积优化方法相比,平均电路面积减少了44.46%;与基于离散粒子群算法的MPRM逻辑电路面积优化方法相比,平均电路面积减少了34.66%.     

浅谈组合逻辑电路的设计

组合逻辑电路是将门电路按照数字信号由输入至输出单方向传递的工作方式组合起来而构成的逻辑电路,这种电路反映的是输入与输出之间一一对应的因果关系。本文通过实例详细阐述了多种设计组合逻辑电路的方法,并分析了他们的特点。     

非钟控状态下的判优逻辑电路研究

以非钟控判优逻辑电路为例,探讨了判优逻辑电路的分类标准、类型定义及相互关系,给出了各种判优逻辑的实现电路,并就各种判优逻辑电路的性能和可行性进行了论述.研究结果不仅说明了判优逻辑电路具有不同的工作方式和应用环境,还有助于指导设计人员选择判优逻辑电路,设计高智能芯片.     

几种常用ECAD工具的特点和应用举例

介绍了用于计算机辅助逻辑电路分析设计的几种常用方法及其特点，并给出了分析设计的实例。事实证明，随着电路规模的增大和功能的增强，采用计算机辅助分析和取代传统的手工方法，是实现逻辑电路分析设计的不可缺少的重要手段。     

中立性存在的基因表达式硬件演化算法

针对硬件演化的快速收敛需求和中立存在对硬件演化的作用,提出了有向图基因表达式(GGEP)硬件演化算法。GGEP结合了基因表达式与有向图结构,是一种适用于电路演化的遗传编程方法。GGEP具有天然的中立性存在,使用适应度关联距离(fdc)对比中立存在和不存在时硬件演化的难度。电路演化实验验证了GGEP算法的有效性以及中立性存在的积极作用。实验结果表明:与其他演化算法比较,GGEP的成功率最高,二位乘法器的平均演化代数要少4~20倍;相同的算法复杂度下,中立性存在比不存在时,组合逻辑电路收敛速率提高近1倍,二位乘法器的成功率提高20%~30%。     

融合多种搜索策略的差分进化大规模优化算法

多峰、高维的大规模优化问题是当前优化领域的研究热点.文中以协同进化算法为框架,提出了一种融合多种搜索策略的差分进化大规模优化算法.基于分解的思想,该算法首先利用自适应差分进化算子对子问题进行局部优化求解;然后引入基于模拟退火的随机搜索机制提高算法的全局搜索能力,并结合局部搜索链对解空间进行深度搜索.采用大规模优化标准函数对算法进行测试,结果表明,文中所提出的算法相比现有算法在平均值和最优解上均取得了更好的优化结果.     

BJT放大电路的小信号模型简化及输出电阻求解

在模拟电子技术教学中,BJT的H参数及小信号模型简化过程是学习的基础,但也是最难以理解的内容,该文详细介绍了小信号模型的简化过程。随着大规模集成电路的发展,多级放大电路各个参数的求解至关重要,运用欧姆定律求解放大电路的输出电阻比较麻烦,提出一种等效变换法来求解放大电路的输出电阻,并通过单极放大电路和多级放大电路的例子,证明等效变换求解放大电路的输出电阻是最有效的方法。