Search academic texts

Information × Registration Number 2123U011486, Article popup.category Опубліковано, Стаття Title TEST GRAPH-SCHEMES OF THE ALGORITHMS OF FINITE STATE MACHINES WORK FOR ASSESSING THE EFFICIENCY OF AUTOMATED SYNTHESIS IN XILINX VIVADO CAD popup.author Баркалов О. О.Тітаренко Л. О.Бабаков Р. М.Barkalov A. A.Titarenko L. A.Babakov R. M. popup.publication 13-10-2023 popup.source_user Журнал "Радіоелектроніка, інформатика, управління" (Національний університет "Запорізька політехніка") popup.source https://ric.zp.edu.ua/article/view/288139 popup.publisher National University "Zaporizhzhia Polytechnic" Description Актуальність. Розглянуто задачу оцінки ефективності автоматизованого проєктування мікропрограмного автомата з операційним перетворенням кодів станів із використанням САПР Xilinx Vivado. Об’єктом дослідження були граф-схеми алгоритмів керування, що імплементуються мікропрограмним автоматом та здатні довести ефективність принципу операційного перетворення кодів станів у порівнянні зі стандартними методами синтезу, вбудованими в САПР, в контексті оптимізації апаратурних витрат. Мета. Розробка і дослідження граф-схем алгоритмів керування з метою обґрунтування ефективності застосування структури мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів у порівнянні із вбудованими методами синтезу автоматів в САПР Xilinx Vivado в базисі програмувальних логічних пристроїв. Метод. В основу дослідження покладено гіпотетичне припущення про те, що САПР Xilinx Vivado має вбудовані методи автоматизованого проектування схеми мікропрограмного автомата, ефективність яких за критерієм апаратурних витрат перевершує інші відомих методи оптимізації апаратурних витрат в схемі автомата. З метою спростування даної гіпотези запропоновано довести, що в окремих випадках відомі методи оптимізації апаратурних витрат в схемі автомата є більш ефективними у порівняні з методами, вбудованими в САПР. В даній роботі в якості відомого методу оптимізації обраний метод операційного перетворення кодів станів, що породжує структуру мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів. Ефективність цього методу доводиться на прикладі кількох тестових граф-схем алгоритмів, структура яких є абстрактною і штучно адаптована до обраного методу оптимізації. Адаптація обраних граф-схем алгоритмів полягає в тому, що для їх реалізації за допомогою мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів потрібна відносно мала кількість операцій переходів. Це сприяє спрощенню схеми автомата і зменшенню апаратурних витрат на її реалізацію. Разом з тим тестові граф-схеми алгоритмів мають можливість масштабування, що дозволяє автоматизувати побудову VHDLмоделей відповідного автомата для граф-схем різного розміру і оцінити оптимізацію апаратурних витрат для автоматів різної складності. Результати. На прикладі декількох граф-схем алгоритмів продемонстровано, що в окремих випадках жоден із методів синтезу кінцевих автоматів, вбудованих в САПР Xilinx Vivado, не здатен перевершити метод операційного перетворення кодів станів за критерієм апаратурних витрат на реалізацію схеми мікропрограмного автомата. При цьому може досягатись кількаразовий виграш у витратах апаратури, що свідчить про доцільність використання даного методу за певних умов. Формальне визначення таких умов для розглянутого та інших відомих методів оптимізації є окремою невирішеною науковою проблемою. Висновки. Проведені експерименти підтвердили, що в окремих випадках відомі методи синтезу мікропрограмних автоматів дозволяють отримати схеми автоматів із меншими витратами апаратури, ніж при використанні методів синтезу автоматів, вбудованих в САПР Xilinx Vivado. Це свідчить про загальну доцільність використання існуючих і розробки нових методів оптимізації апаратурних витрат в схемі автомата та про сьогоденну актуальність теорії синтезу цифрових автоматів як наукового напрямку. popup.nrat_date 2026-02-26 Close