В данной статье исследовано вычисление эффекта влияния трассировочных элементов на надежность проекта комбинационной схемы в базисе программируемых логических интегральных схем (далее ПЛИС). Приведена оценка надежности комбинационных схем в базисе трехвходовых ячеек ПЛИС, а также трехвходовых ячеек ПЛИС, с учетом трассировочных элементов. Предложены методы оценки надежности проекта на различных этапах маршрута разработки сбоеустойчивых проектов в базисе ПЛИС. Использование данных методов позволяет проектировать комбинационные схемы повышенной надежности в базисе реконфигурируемых интегральных схем без встроенных средств защиты

Ключевые слова: надежность, оценка сбоеустойчивости, комбинационная схема, ПЛИС, инжектирование ошибок

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Операция нахождения остатка от деления – это арифметическая операция, играющая большую роль в теории чисел. Важнейшую роль эта операция имеет при проектировании устройств, использующих, модулярную арифметику. Модулярная арифметика обладает высоким параллелизмом и часто используется с данными большой размерности, для ускорения вычислений. При работе с модулярной арифметикой, зачастую используются данные больших размерностей (порядка 128-512 бит). Для нахождения их модулярного представления требуется эффективный способ найти остаток от деления многоразрядных чисел на соответствующий набор модулярных базисов. В статье исследуются варианты построения устройств нахождения остатка от деления, для больших размерностей входных данных, в которых делитель p - является константой и известен на этапе проектирования устройства. Исследуются варианты реализации таких устройств, определяются их оптимальные параметры и проводится сравнение задержки и площади по сравнению с Verilog операцией «%» как при синтезе в СБИС, так и в ПЛИС.

Ключевые слова: модулярная арифметика, система остаточных классов, вычет, остаток от деления, САПР

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

В настоящее время особенную актуальность обретают вопросы разработки энергоэффективных аппаратных блоков для устройств цифровой обработки сигналов (ЦОС). Это связано с бурным расцветом носимой электроники (wearable electronics), интернета вещей (Internet of Things, IoT), сетевых и телекоммуникационных систем. Ключевым узлом многих устройств ЦОС является фильтры с конечной импульсной характеристикой (КИХ). Поэтому неудивительно, что в настоящее время большое число научных работ посвящено построению энергоэффективных КИХ фильтров. В статье предложен оригинальный подход к решению поставленной задачи. В качестве методологического базиса была выбрана модулярная арифметика, уже зарекомендовавшая себя как эффективный математический аппарат для построения быстродействующих устройств ЦОС. Другим решением было использование транспонированной формы КИХ фильтра и методов построения редуцированных блоков мультиконстантных умножителей. В экспериментальной части продемонстрирована эффективность методов редукции блоков мультиконстантного умножения с точки зрения энергопотребления фильтров. Также в статье сформулированы рекомендации по использованию предложенных методов для конкретных реализаций КИХ фильтров.

Ключевые слова: модулярный КИХ-фильтр, мультиконстантный умножитель, транспонированная форма, энергопотребление, выделенная мощность

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

С повышением степени интеграции микросхем повышается и уровень перекрестных помех. Одновременно, возрастают требования к их помехоустойчивости. Повышение амплитуды импульсных сигналов – простой и эффективный метод повышения помехоустойчивости. В статье обсуждается система синхронизации с глобальным распределением низковольтного синхросигнала и локальным повышением амплитуды с использованием драйверов с повышением напряжения. Предложенные технические решения позволяют установить амплитуду синхросигнала индивидуально для каждого функционального блока.

Ключевые слова: синхронизация, помехоустойчивость, драйверы синхросигнала, повышение амплитуды, сокращение числа источников и шин электропитания

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления