АПАРАТНА РЕАЛІЗАЦІЯ ЧІФП ЗІ ЗМІННОЮ РОЗРЯДНІСТЮ ТА ОЦІНКА ШВИДКОДІЇ
DOI:
https://doi.org/10.31649/1997-9266-2024-174-3-96-101Ключові слова:
число-імпульсні функціональні перетворювачі, біт-потокові пристрої, динамічний діапазон, ПЛІС, швидкодіяАнотація
Відомо багато різних типів перетворювачів число-імпульсного коду (ЧІК), які працюють у реальному масштабі часу за приростами аргументу, тобто результат (значення функції) формується за час надходження кожного вхідного імпульсу.
Актуальність розробки число-імпульсних функціональних перетворювачів (ЧІФП) зі змінною розрядністю, які в багатьох роботах ще називають біт-потоковими пристроями, останнім часом зумовлена тенденцією розвитку інтелектуальних сенсорів і перенесенням первинних перетворень вимірювальної інформації максимально близько до них
Сигнали сенсорів часто представлені число-імпульсним кодом (ЧІК), тобто в біт-потоковій формі, що допускає реальне функціональне перетворення в цифровій елементній базі зі застосуванням операцій ділення/множення, які заміняються додаванням /відніманням.
В роботі подані результати проектування ЧІФП зі змінною розрядністю, які відрізняються поліпшеними метрологічними характеристиками в порівнянні з відомими пристроями, які вирішують аналогічні завдання .
Як результат дослідження описано варіант реалізації ЧІФП зі змінною розрядністю пристрою для ділення число-імпульсного коду на паралельний код, що може працювати в двійковій і двійково-десятковій системах числення на ПЛІС. Проведено оцінку його часових характеристик і апаратних витрат, що підтверджує ефективність використаного принципу змінної розрядності.
Часовий аналіз реалізованих пристроїв на ПЛІС проводився з урахуванням точності їхнього перетворення і динамічного діапазону.
Особливістю побудови пристроїв за принципом зі змінною розрядністю є можливість простого нарощування розрядності структурних елементів, а отже, розширення динамічного діапазону за вхідним ЧІК теоретично відбувається в будь-яких заданих межах.
Тому доцільно визначати швидкодію ЧІФП залежно від їхнього динамічного діапазону за вхідним ЧІК за фіксованих (заданих) інших метрологічних характеристик до початку їхньої фізичної реалізації.
Посилання
В. Б. Дудикевич, В. М. Максимович, і Р. Д. Баран, «Пристрій для ділення, що працює в двох системах числення,» Вісник ДУ «Львівська політехніка», серія Автоматика, вимірювання та керування, № 389, с. 131-136, 2000.
О. І. Буреньова, А. Д. Мілакін, і С. Е. Миронов, «Архітектура та структурно-топологічні особливості біт-потокових пристроїв,» Проблеми розробки перспективних мікро-і нано-електронних систем, № 3, с. 122-129, 2021.
F. Zhou, and Y. Chai, “Near-sensor and in-sensor computing,” Nature Electronics, vol. 3 (11), pp. 664–671, 2020.
M. H. Najafi, S. R. Faraji, K. Bazargan, and D. Lilja, “Energy-efficient pulse-based convolution for near-sensor processing,” 2020 IEEE Int ernational Symposium on Circuits and Systems (ISCAS). Seville: IEEE, 2020, pp. 1-5. https://doi.org/10.1109/ISCAS45731.2020.9181248 .
В. Б. Дудикевич, В. М. Максимович, і Л. В. Мороз, Число-імпульсні функціональні перетворювачі з імпульсними зворотними зв’язками, моногр. Львів, Україна: Національний університет «Львівська політехніка», 2011, 244 с.
В. М. Максимович, В. В. Клименко, і О. М. Лопачак, «Оцінка швидкодії число-імпульсних функціональних перетворювачів,» Вісник НУ «Львівська політехніка», серія Автоматика, вимірювання та керування, № 420, с. 57-66, 2001.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 21
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, згодні з такими умовами:
- Автори зберігають авторське право і надають журналу право першої публікації.
- Автори можуть укладати окремі, додаткові договірні угоди з неексклюзивного поширення опублікованої журналом версії статті (наприклад, розмістити її в інститутському репозиторії або опублікувати її в книзі), з визнанням її первісної публікації в цьому журналі.
- Авторам дозволяється і рекомендується розміщувати їхню роботу в Інтернеті (наприклад, в інституційних сховищах або на їхньому сайті) до і під час процесу подачі, оскільки це сприяє продуктивним обмінам, а також швидшому і ширшому цитуванню опублікованих робіт (див. вплив відкритого доступу).
