Разработка алгоритмов автоматического синтеза логических схем на однородной вычислительной среде

• Автор: Банников, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1 глава. ОСОБЕННОСТИ ЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВА

НИЯ НА ОДНОРОДНОЙ СРЕДЕ .

1.1. Параметры однородных сред .

1.2. ОВС настраиваемая однородная среда

1.3. Использование настраиваемых логических модулей при логическом проектировании .

1.4. Выводы
2 глава. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЕКОМПОЗИЦИОННЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ СИНТЕЗА ЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАСТРАИВАЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ .

2.1. Простая неразделительная декомпозиция

2.2. Выделение функции 9,

2.3. Выбор представления исходной логической функции
2.4. Выводы
3 глава. ПОСТРОЕНИЕ НАСТРАИВАЕМЫХ ЛОГИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ИЗ ЭЛЕМЕНТОВ ОДНОРОДНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ
3.1. Организация совокупности модулей
в однородной среде
3.2. Определение настроечных операций
НЛМОВС
3.3. Оценка сложности реализации логической функции совокупностью НЛМОВС
3.4. Выводы
4 глава. РЕАЛИЗАЦИЯ СОВОКУПНОСТИ НАСТРАИВАЕМЫХ
МОДУЛЕЙ В ОДНОРОДНОЙ СРЕДЕ
4.1. Размещение НЛМОВС в однородной среде .
4.2. Организация инвариантных преобразований НЛМОВС.
4.3. Настройка среды при размещении в
ней НЛМОВС
4.4. Оценка длины транзитных участков среды .
4.5. Организация каналов связи в однородной среде .
4.6. Выводы
5 глава. ОПИСАНИЕ КОМПЛЕКТА ПРОГРАММ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СИНТЕЗА ЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ В
ОДНОРОДНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ
5.1. Описание программного сегмента УАЯ0
5.2. Описание блоксхемы программного
сегмента
5.3. Описание программного сегментаРвОвсЕМ.
5.4. Описание блоксхемы программного
сегмента
5.5. Характеристики программных сегментов 3В0 и РйОВЕМ. НО
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ИЗ
ЛИТЕРАТУРА


Использование однородной вычислительной среды в качестве элементной базы изменяет процесс проектирования, так как происходит совмещение этапов логического и конструкторского проектирования устройства: конструкторское проектирование сводится к созданию программы настройки участка среды. А это требует разработки средств автоматизации программирования среды с учетом особенностей всех этапов проектирования и самой среды. Начиная с -х годов в нашей стране и за рубежом публикуются работы, в которых обосновываются подходы к выбору конкретных структур однородной среды, функциональных возможностей ячейки среды, способов реализации комбинационных автоматов и автоматов с памятью в таких средах ([ # С , ? Однако такие методы проектирования логических схем, как представление логических функций нормальными формами с последующей факторизацией оказываются не вполне подходящими для новой элементной базы из-за изменения критериев, налагаемых на проектируемые схемы. Например, для среды, организованной по принципу близкодействия (связь осуществляется только между соседними ячейками среды), передача информации по полю среды осуществляется с помощью таких же элементов среды, что и для операционной обработки. Это не позволяет использовать критерии, ориентированные на минимальное количество операционных элементов (минимальные формы), так как организация связей между операционными элементами требует количества ячеек среды сравнимого с используемым для непосредственной обработки информации. Все изложенное выше позволило сформулировать следующую цель диссертационной работы: разработать автоматизированный метод синтеза логических функций в однородной вычислительной среде, позволящий вести процесс проектирования с учетом особенностей среды и размеров участка, выделенного для реализации схемы. ПЛ/1. Способ выбора совокупности настраиваемых логических модулей. Методику представления заданной логической функции совокупностью настраиваемых логических модулей. Способ определения настроечных операций модуля, основанный на анализе представления заданной логической функции и порождающей функции модуля в базисе функций Радемахера-Уолша. Метод оценки расстояний между источниками и приемниками информационных сигналов в поле однородной среды. Метод согласования задержек информационных сигналов в поле однородной среды, поступающих на входы настраиваемого модуля. Комплект программ, осуществляющих реализацию указанных методов. В качестве методов исследования использовался анализ содержательных аспектов проблемы и их интерпретация в терминах булевой алгебры. В качестве формальных методов использовался аппарат функций алгебры логики, методы теории графов, аппарат теории множеств, аппарат спектральных преобразований в базисе Радемахера-Уолша. Практическая ценность работы заключается в разработке эффективных алгоритмов реализации логических функций в однородной среде, ориентированных на модульный подход к синтезу и освобождающих разработчика от операций перевода полученного решения в настроечную информацию регистров команд ячеек однородной среды. Отдельные алгоритмы могут иметь самостоятельное применение. Так метод выбора совокупности настраиваемых логических модулей может быть использован для среды, имеющей параметры аналогичные используемой в данной работе. Алгоритмы размещения модулей в среде и прокладки каналов связи могут использоваться для любых однородных сред, организованных по принципу близкодействия. Реализация и внедрение. Разработанные алгоритмы реализованы и представляют собой комплект программ на языке программирования ПЛ/1. Результаты работы внедрены в научно-производственном объединении "Астрофизика” и ИППММ АН УССР. Акты о внедрении прилагаются. Апробация. Распараллеливание обработки информации”, г. Львов, г. X юбилейном совещании-семинаре "Автоматизация проектирования структурных элементов и математического обеспечения ЭВМ и вычислительных систем”, г. Симферополь, г. Московского энергетического института, посвященной -летию образования СССР, г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано четыре печатные работы и тезисы к докладам (из них три написаны в соавторстве). Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы.