基于阈算术代数系统的电流型BiCMOS多值加法器设计

通过分析电流型BiCMOS电路特点,并以和图为阈算术函数的图形表示,设计出基于阈算术代数系统的电流型BiCMOS多值加法器.通过设计实例,阐述了运用和图将逻辑函数转化为阈算术函数的电流型BiCMOS多值加法器设计方法.HSPICE模拟结果表明,所设计的电路具有正确的逻辑功能和良好的瞬态特性.该电路设计不仅使得阈算术代数系统设计的研究得到进一步的完善,而且使得多值加法器的设计更加简单、直观有效,在性能上也得到优化.     

基于半动态电路的32位高性能加法器设计

描述了一种采用半动态电路的32位高性能加法器的设计.设计中改进了现有稀疏树结构中的输出进位逻辑,在此基础上,设计了一种容偏斜多米诺和静态电路相结合的半动态电路,以及相应的多个控制时钟的时序策略.根据几种不同的加法器负载驱动情况,分别设计出不同的电路尺寸.采用SMIC 1.8V0.18μm CMOS工艺,在不同条件下的仿真结果表明,加法器电路取得了良好的性能.     

基于FPGA的流水线珠算加法器设计

在图像处理、数字信号处理等领域需要用到大量加法运算,加法器运算性能对整个系统影响重大。根据操作模型原理,采用珠算算法设计了一个流水结构的并行高速硬件加法器,并在Xilinx Virtex-II的FPGA上实现了设计方案。在FPGA上集成8个处理单元完成并行计算,处理单元运用流水线结构,提高运算频率,并采用数据调度模块解决流水线上“数据相关”问题。仿真结果表明,32位珠算加法器平均运算仅需0.712ns,其速度是32位串行加法器的8.771倍,是32位并行加法器的1.588倍。这对于进一步优化实现硬件乘法器,甚至最终实现硬件除法器提供了研究空间。     

微观仿真车道变换模型研究

利用模糊逻辑方法刻划建立在驾驶员知识和经验基础上的主观判断过程，设计了模糊推断的语言规则和基于模糊逻辑的车道变换算法，构建了微观交通流仿真的车道变换模型．采用不同流量条件下车辆换道次数的观测值与模拟值进行比较，验证了模型的有效性．     

采用电容耦合的能量回收电路

为了提高能量回收电路的效率,提出了能量回收电容耦合逻辑电路。该电路的非绝热损失与门的复杂度和负载均无关,其大小只决定于电路中逻辑门的数目。利用电容耦合,而不是开关逻辑网络进行逻辑求值,相对减小了导通电阻和绝热损失。该电路在电路形式上降低了功耗,在结构设计中,采取阈值逻辑结构,使功耗和性能优化。基于TSMC0.35μm工艺,设计了4位加法器,并和4位的2N-2N2P加法器、静态CMOS加法器进行比较。Hspice仿真表明:该电路电路功耗只有2N-2N2P的46%,静态CMOS的20%~31%。该电路与传统的CMOS电路比较,能耗大大降低。     

Radix-8复数除法器的设计与实现

设计了一种高性能、低功耗的Radix-8时序复数除法器.该复数除法器采用了逐位递归算法和操作数预变换技术,并在传统结构的基础上,选用冗余形式保留预校正变量,节省了超长进位加法器的使用,缩短了关键路径的延时.设计还通过实部和虚部商位的合并以及基于6输入查找表结构的硬件优化,提高了乘加逻辑单元的资源利用率.Stratix-Ⅱ型现场可编程逻辑器件仿真验证表明,与使用超长进位加法器的传统结构相比,所设计的复数除法器的速度提高了44%,硬件资源减少了31%.     

快速静态进位跳跃加法器

该文提出了一种以两位加法器模块构成的静态进位跳跃加法器,通过对加法器尺寸的优化方块分配、方块之间的互补进位产生以及方块内部的多级超前进位逻辑3种方法获得快速静态进位跳跃加法器.当第一个方块的进位信号产生以后,其它每个方块从进位输入到进位输出仅需一个复合门的延时.已用PSPICE仿真工具对其进行了功能验证和仿真.通过门级延时分析和仿真结果比较,所提出的进位跳跃加法器的速度具有超前进位加法器的速度优势.     

高性能64位并行前缀加法器全定制设计

基于64位基4的Kogge - Stone树算法原理,采用多米诺动态逻辑、时钟延迟多米诺和传输管逻辑等技术来设计和优化并行前缀加法器的结构,达到减少了加法器各级门的延迟时间目的.为实现版图面积小、性能好,采用启发式欧拉路径算法来确定块进位产生信号电路结构,采用多输出多米诺逻辑来优化块进位传播信号,采用6管传输管逻辑的半...     

H.264/AVC帧内预测器的VLSI实现

提出了一种帧内预测电路的实现方法,在舍弃了平面预测模式情况下,通过多路选择器选择不同加法路径,和大量共用加法器,以较小代价实现了帧内预测所有剩余的预测模式。在基于SMIC CMOS 0.18 μm最坏工艺条件下,电路规模仅为4000门,关键路径延迟为5.7 ns。     

基于四值逻辑的伽罗华域AB+C电路设计

为了提高AB+C运算电路的运算速度,降低其电路实现的复杂性,本文在GF（24）上给出了一种基于四值逻辑的AB+C算法及其基于脉动阵列结构的电路实现.在电路设计中采用了基于源极耦合逻辑的多值技术,利用四值电流模进行运算,以改善电路的首次延时及晶体管和连线的数目.在0.18 μm CMOS工艺下利用HSPICE进行了电路仿真验证.结果显示,对比于相应的基于二值逻辑的COMS实现技术,首次延时及晶体管与连线的数目总和分别减少了54%和5%.所设计的并入并出脉动阵列电路,结构简单、规整、模块化,适用于VLSI的实现.多值逻辑电路与基于多值逻辑的对应算法的结合很可能成为实现GF（2k）上高性能运算的潜在解决方案.      

对加法器CCS进位链的改进

介绍了一种对加法器CCS进位链的改进电路,并与没有进行改进的传统的CCS进位链电路进行比较。对这两种电路结构在同样的条件下用SPICE模拟。从实验结果中可以看到,4-bit的加法器单元的进位传输延迟时间缩短了34.39%,并且第4位和的传输延迟时间缩短了33.95%。     

一种新的模2~n+1加法算法及其电路实现

为了提高制约余数系统运算速度的模2n+1加法器的性能,提出一种新的基于自然二进制数系统的模2n+1加法方法,采用简化的进位保留技术、并行超前思想以及条件和选择方法设计实现了快速模2n+1加法器。与传统的基于减一数系统的模2n+1加法器相比,该电路结构可以节省自然二进制数系统和减一数系统转换电路的开销。用SMIC0.13μm工艺实现的32位模2n+1加法器,其节省的面积开销可达传统电路的32.2%,节省的功耗开销可达12.6%,同时速度可以提升39.4%。     

16位超前进位加法器的设计

电子计算机是由具有各种逻辑功能的逻辑部件组成的,加法器就属于其中的组合逻辑电路。如果对传统的加法器电路进行改进,在超前进位链的基础上,用一种新的超前进位链树的设计方法不仅可以克服串行进位加法器速度低的缺点,也可以解决单纯的超前进位加法器带负载能力不足等问题,从而在实际电路中使加法器的运算速度达到最优。根据这种理论,可以推导得到最优的任意位加法器。     

一个应用混合基算法的余数系统后置转换电路设计

针对传统的混合基算法在实现余数系统到二进制系统转换过程中的并行性问题,应用改进的混合基算法,研究与设计了一个基于模集合{2n,2n-1,2n+1-1,2n-1-1}的后置转换电路．模2n-1形式的模加法器采用相对简单的实现结构,使设计的电路避免了只读存储器及时序电路的引入,整个后置转换电路完全由简单组合逻辑及加法器级联实现,缩短了关键路径延时,减小了功率消耗,与已有的相同动态范围余数系统后置转换电路相比,性能优势明显.     

数字逻辑电路设计方法探讨

全加器是算术逻辑运算中非常重要的组成部分,对其深入探索、正确理解有极其重要的意义,通过对全加器的逻辑表达演变,采用不同器件,用多种方法设计出一位全加器,使实验者或产品开发者等在使用全加器时,根据具体条件,选择不同方法完成其功能,以达到对数字逻辑电路设计方法较全面的理解。     

Fast VLSI Implementation of Modular Inversion in Galois Field GF（p）

Modular inversion is one of the key arithmetic operations in public key cryptosystems, so low-cost,high-speed hardware implementation is absolutely necessary. This paper presents an algorithm for prime fields for hardware implementation. The algorithm involves only ordinary addition/subtraction and does not need any modular operations, multiplications or divisions. All of the arithmetic operations in the algorithm can be accomplished by only one adder, so it is very suitable for fast very large scale integration (VLSI) implementation. The VLSI implementation of the algorithm is also given with good performance and low silicon penalty.