- Tytuł:
-
A Modern Approach to the Asynchronous Sequential Circuit Synthesis
Synteza asynchronicznych układów cyfrowych : nowe horyzonty - Autorzy:
-
Czekalski, P.
Tokarz, K.
Pochopień, B. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/375687.pdf
- Data publikacji:
- 2014
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
logic circuits
automatic control
web service
układy logiczne
automatyczna kontrola
serwis internetowy - Opis:
-
This paper presents novel approach to the Huffman’s asynchronous sequential circuit two valued
Boolean switching system design. The algorithm is implemented as software using distributed, service oriented
application model with means of the web service component design. It considers method implementation
challenges, both towards Moore and Mealy structures with particular respect to the estimation of the Huffman’s
minimization algorithm computational complexity. The paper provides implementation details, theoretical
model estimation and experimental results that acknowledge the theoretical approach in practice. This paper
also examine the multistep design process implementation and its problems inherent in web service based
environment both for development and educational purposes.
Synteza asynchronicznych układów cyfrowych w logice szytej, bazująca na dwuwartościowej algebrze Boole’a, doczekała się licznych modeli i metod implementacji. Najpopularniejsze z nich to metoda Huffmana [2] oraz metoda Tablicy Kolejności Łączeń [3]. Metody te, jakkolwiek powstały w połowie XX wieku, są stosowane również obecnie, zarówno w procesie projektowania przemysłowego jak i w edukacji [10][11][14]. Metoda Huffmana pozwala na syntezę układów o strukturach Moore’a (Fig.1) i Mealy’ego (Fig.2). Proces projektowania z wykorzystaniem metody Huffmana jest wieloetapową metodą o deterministycznym przebiegu. W niniejszym opracowaniu przedstawiono nowatorskie podejście do zagadnienia automatycznego projektowania cyfrowych układów asynchronicznych, bazujące na wytworzeniu oprogramowania o budowie komponentowej oraz z zastosowaniem zunifikowanej komunikacji w sieci WEB z wykorzystaniem protokołu SOAP. Na podstawie teoretycznego modelu opracowano rozwiązanie programowe, składające się z bezstanowego serwisu obliczeniowego oraz aplikacji sieciowej WWW, która służy, jako interfejs użytkownika dla usługi obliczeniowej. W zastosowaniach edukacyjnych przewidziano zwracanie szczegółowych informacji z wszystkich etapów syntezy układów metodą Huffmana, co umożliwia ich wizualizację oraz poruszanie się po nich w przód i w tył, w celu prezentacji zależności i sposobu działania, co stanowi również element zdalnego nauczania - aplikacja WWW jest bowiem widoczna w globalnej sieci Internet (adres znajduje się w Appendix A). Ponieważ metoda Huffmana udostępnia wyniki w postaci zredukowanej i zakodowanej siatki bloku pamięci i bloku kombinacyjnego wyjściowego, serwis obliczeniowy korzysta z uprzednio przygotowanej, zewnętrznej usługi, implementującej funkcjonalność minimalizacji funkcji Boolowskiej metodą Kazakowa. W ramach prowadzonych badań przeanalizowano teoretyczną, pesymistyczną złożoność obliczeniową poszczególnych etapów metody Huffmana, a także łączną, pełną złożoność obliczeniową metody, w szczególności względem liczby sygnałów wejściowych, liczby stanów wewnętrznych oraz liczby sygnałów wyjściowych, otrzymując pełny model złożoności obliczeniowej metody Huffmana. Przeprowadzono szereg eksperymentów, aby potwierdzić oszacowaną teoretycznie złożoność obliczeniową w sposób doświadczalny (Tab. 2-4). Przeprowadzone eksperymenty potwierdziły zgodność z teoretycznie wyznaczonym modelem złożoności obliczeniowej, zarówno dla układów Moore’a jak i Mealy’ego (Tab. 5, Fig. 5 i 6). Na potrzeby sformalizowania zapisu wykresu czasowego opracowano gramatykę zapisu przełączania sygnałów (Appendix B). Stanowi ona format wewnętrzny danych wejściowych dla usługi obliczeniowej implementującej metodę Huffmana. - Źródło:
-
Theoretical and Applied Informatics; 2014, 26, 1-2; 25-37
1896-5334 - Pojawia się w:
- Theoretical and Applied Informatics
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł