Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "synteza logiczna" wg kryterium: Temat


Tytuł:
Optimization on the complementation procedure towards efficient implementation of the index generation function
Autorzy:
Borowik, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/330597.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
data reduction
feature selection
indiscernibility matrix
logic synthesis
index generation function
redukcja danych
selekcja cech
synteza logiczna
funkcja generowania indeksów
Opis:
In the era of big data, solutions are desired that would be capable of efficient data reduction. This paper presents a summary of research on an algorithm for complementation of a Boolean function which is fundamental for logic synthesis and data mining. Successively, the existing problems and their proposed solutions are examined, including the analysis of current implementations of the algorithm. Then, methods to speed up the computation process and efficient parallel implementation of the algorithm are shown; they include optimization of data representation, recursive decomposition, merging, and removal of redundant data. Besides the discussion of computational complexity, the paper compares the processing times of the proposed solution with those for the well-known analysis and data mining systems. Although the presented idea is focused on searching for all possible solutions, it can be restricted to finding just those of the smallest size. Both approaches are of great application potential, including proving mathematical theorems, logic synthesis, especially index generation functions, or data processing and mining such as feature selection, data discretization, rule generation, etc. The problem considered is NP-hard, and it is easy to point to examples that are not solvable within the expected amount of time. However, the solution allows the barrier of computations to be moved one step further. For example, the unique algorithm can calculate, as the only one at the moment, all minimal sets of features for few standard benchmarks. Unlike many existing methods, the algorithm additionally works with undetermined values. The result of this research is an easily extendable experimental software that is the fastest among the tested solutions and the data mining systems.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2018, 28, 4; 803-815
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Decomposition of multi-output functions oriented to configurability of logic blocks
Autorzy:
Kubica, M.
Kania, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201673.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
BDD
decomposition
logic synthesis
technology mapping
rozkład
Synteza logiczna
Mapowanie technologii
Opis:
The main goal of the paper is to present a logic synthesis strategy dedicated to an LUT-based FPGA. New elements of the proposed synthesis strategy include: an original method of function decomposition, non-disjoint decomposition, and technology mapping dedicated to configurability of logic blocks. The aim of all of the proposed synthesis approaches is the sharing of appropriately configured logic blocks. Innovation of the methods is based on the way of searching decomposition, which relies on multiple cutting of an MTBDD diagram describing a multi-output function. The essence of the proposed algorithms rests on the method of unicoding dedicated to sharing resources, searching non-disjoint decomposition on the basis of the partition of root tables, and choosing the levels of diagram cutting that will guarantee the best mapping to complex logic blocks. The methods mentioned above were implemented in the MultiDec tool. The efficiency of the analyzed methods was experimentally confirmed by comparing the synthesis results with both academic and commercial tools.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2017, 65, 3; 317-331
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Dual synthesis of Petri net based application specific logic controllers with increased safety
Autorzy:
Tkacz, J.
Bukowiec, A.
Adamski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200217.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
critical safety
FPGAs
logic controllers
logic synthesis
Petri nets
verification
bezpieczeństwo krytyczne
FPGA
sterowniki logiczne
synteza logiczna
sieci Petriego
weryfikacja
Opis:
In the paper, design flow of the application specific logic controllers with increased safety by means of Petri nets is proposed. The controller architecture is based on duplicated control unit and comparison results from both units. One specification of control algorithm is used by means of Petri net for both units. The hardware duplication is obtained during dual synthesis process. This process uses two different logic synthesis methods to obtain two different hardware configurations for both control units. Additionally, the dual verification is applied to increase reliability of the control algorithm. Such design flow simplifies the process of realization of control systems with increased safety.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2016, 64, 3; 467-478
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badania metody minimalizacji nie w pełni określonych automatów skończonych realizowanej w oparciu o sklejanie dwóch stanów
Experiments on the method of Mealy state machine minimization based on two-states merging
Autorzy:
Klimowicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/151160.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
automat skończony
minimalizacja liczby stanów
synteza logiczna
łączenie stanów
finite state machine (FSM)
state minimization
logic synthesis
state merging
Opis:
W pracy opisano badania eksperymentalne metody minimalizacji nie w pełni określonych automatów skończonych. Proponowana metoda bazuje na operacji sklejania dwóch stanów. W pracy pokazano warunki konieczne łączenia dwóch stanów oraz przypadek tworzenia się stanów oczekiwania. Opisana metoda pozwala na redukcję liczby stanów średnio 1,16 razy i liczby przejść automatu 1,27 razy. Pozwala także na redukcję liczby przejść w stosunku do programu STAMINA średnio 1,40 razy. Przedstawiono także wyniki implementacji zminimalizowanych automatów w strukturach CPLD i FPGA, które potwierdziły skuteczność metody.
This paper presents experiments on a heuristic method for minimization of an incompletely specified finite state machine with unspecified values of output variables. The proposed method is based on two states merging. In addition to reduction of the finite state machine (FSM) states, the method also allows reducing the number of FSM transitions and input variables. In contrast to the previously developed methods, in each step of the algorithm there is considered not only one, but the entire set of all pairs of states for which it is permissible to merge. Then from the set there is selected the pair of states which best matches the criteria of minimizing. In the paper, the conditions of state equivalence are presented. Two FSM states can be merged only if they are equivalent. It should be noted that the wait states can be formed at the merging of FSM states. This method allows reducing the number of internal states of the initial FSM by 1.16 times on the average, and by 2.75 times on occasion. An average reduction of the number of FSM transitions makes up 1.27 times. The comparison of the proposed method with the program STAMINA shows that the offered method does not reduce the number of FSM states, however it allows reducing the number of FSM transitions by 1.40 times on the average. The results of implementation of the minimized FSMs in programmable devices showed that the proposed method allowed building FSMs at lower cost and higher speed than the STAMINA program for CPLD and FPGA devices.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2014, R. 60, nr 5, 5; 297-300
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Koszt implementacji w strukturach CPLD i FPGA jako kryterium wyboru stanów przy minimalizacji automatu skończonego
Cost of implementation in CPLD and FPGA structures as the criterion of state selection for minimization of finite state machines
Autorzy:
Klimowicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/154809.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
automaty skończone
synteza logiczna
minimalizacja
CPLD
finite state machines
logic synthesis
minimization
Opis:
W pracy opisano heurystyczną metodę minimalizacji automatów skończonych, która pozwala na etapie minimalizacji stanów uwzględniać parametry bazy technologicznej oraz metodę kodowania stanów. Opisano kryteria minimalizacji liczby stanów ze względu na koszt ich realizacji w strukturze CPLD, gdzie głównym parametrem wpływającym na realizację jest liczba termów podłączonych do jednej makrokomórki i liczba elementarnych koniunkcji w opisie SOP (Sum of Products) funkcji logicznej oraz FPGA, gdzie głównym parametrem jest liczba wejść elementu logicznego i liczba argumentów realizowanej funkcji logicznej. Przedstawiono także wyniki badań opracowanych algorytmów i porównanie ich z innymi metodami minimalizacji stanów.
In the paper a heuristic method of minimization of incompletely specified finite state machines is described. This method allows taking into account the parameters of technological base, the method of state assignment and realization costs. The presented method is focused on realization of FSM in CPLD and FPGA structures. The method is based on operation of merging two states. In addition to reducing internal states this method minimizes the number of FSM transitions and FSM input variables. In contrast to the previously developed methods, in each step of the algorithm there is considered not only one, but the entire set of all pairs of states for which it is permissible to merge. Then from the set there is selected the pair of states which best matches the criteria of minimizing. The paper describes the criteria for minimizing the number of states of the machine because of the cost of their implementation in the CPLD. The main parameter influencing the implementation is a number of terms connected to one macrocell and FPGA structures, where the main parameter is the number of LUT inputs and the number of logic function arguments. The results of implementation of the minimized FSMs in programmable devices showed that the proposed method allowed building FSMs at lower cost and higher speed than STAMINA program for CPLD and FPGA devices.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2014, R. 60, nr 7, 7; 480-482
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Metoda reprezentacji pośredniej programu PLC opisanego za pomocą języków LD i SFC na potrzeby syntezy sprzętowej
A common intermediate representation of LD and SFC programs for hardware synthesis purposes
Autorzy:
Milik, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/151128.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
sterownik programowalny
diagram stykowy
LD
sekwencyjny schemat funkcji
SFC
synteza logiczna wysokiego poziomu
graf przepływu danych
DFG
FPGA
układy rekonfigurowane
PLC
high level logic synthesis
DFG (data flow graph)
data flow graph
ladder diagram
Opis:
W artykule przedstawiono metody reprezentacji pośredniej programu sterowania opisanego językiem LD oraz SFC zgodnie z IEC61131-3, opracowane na potrzeby syntezy sprzętowej kładów sterowania PLC implementowanych w strukturach programowalnych FPGA. W opisie wykorzystano oryginalną implementację grafu skierowanego. Przedstawiono opracowane reguły odwzorowania, zapewniające zachowanie zależności sekwencyjnych przy jednoczesnym uzyskaniu maksymalnego zrównoleglenia działania. Przedstawiono również zarys metod syntezy na podstawie opracowanego odwzorowania pośredniego.
The increased performance of a PLC can be achieved by direct implementation of a control program in an FPGA device [3, 6, 7, 8, 12, 13]. The paper presents a methodology of transforming a standard PLC program given by LD or SFC according to IEC61131-3 to the common intermediate form dedicated for logic synthesis. The intermediate form of the control program is represented by a data flow graph (DFG, Fig. 1). The set of nodes is carefully selected to minimize the number of different types of nodes while assuring implementation of PLC behavior. Attributed edges and multiple argument nodes are used to reduce size of DFG (Fig. 2). The developed method for creating a DAG maintains sequential dependencies between variables and revel operations parallelism. In PLC programs the variables pass values between operations and computation cycles. In order to maintain sequential dependencies, value assignment to a variable is observed. If the accessed variable has not been assigned, its value is used for a driving node (Fig. 3). The SFC is based on step, actions and transitions [2]. The step variable in the DFG is represented by a JK flip-flop equivalent. The activation function of a step is based on analysis of its dependencies with preceding and succeeding steps and transitions (Fig. 5). Actions that are bounded with steps are controlled according to their types (Fig. 6). The presented intermediated representation has been successfully applied to synthesize a PLC implemented in an FPGA device.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2013, R. 59, nr 8, 8; 799-802
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Minimalizacja automatów skończonych z uwzględnieniem ich kosztu realizacji w układach programowalnych o strukturze CPLD
Minimization of finite state machines taking into account the cost of realization in CPLD devices
Autorzy:
Klimowicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/155171.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
automaty skończone
synteza logiczna
minimalizacja
CPLD
finite state machines
logic synthesis
minimization
Opis:
W pracy opisano heurystyczną metodę minimalizacji nie w pełni określonych automatów skończonych, która pozwala już na etapie minimalizacji stanów wewnętrznych uwzględniać parametry bazy technologicznej, metodę kodowania stanów oraz optymalizować koszt realizacji automatu w strukturze programowalnej. Opisano kryteria minimalizacji liczby stanów automatu ze względu na koszt ich realizacji w strukturze CPLD, gdzie głównym parametrem wpływającym na realizację jest liczba termów podłączonych do makrokomórki. Dodatkowym efektem działania metody jest minimalizacja liczby przejść automatu.
In the paper a heuristic method of minimization of incompletely specified finite state machines is described. This method allows taking into account parameters of technological base, the method of state assignment and realization costs. The presented method is focused on realization of an FSM in the CPLD structure. The method is based on an operation of merging two states. In addition to reducing internal states, this method minimizes the number of FSM transitions and FSM input variables. In contrast to the previously developed methods, in each step of the algorithm there is considered not only one, but the entire set of all pairs of states for which it is permissible to merge. Then the pair of states which best matches the criteria of minimizing is selected from the set. Two FSM states can be merged if they are equivalent. FSM behavior does not change after the states are merged, if the transition conditions from these states that lead to different states are orthogonal. If there are transi-tions from the states that lead to the same states, the transition conditions for such transitions should be equal. Moreover, the output vectors generated in these states should not be orthogonal. It should be noted that wait states can be formed at the merging of FSM states. This paper describes the criteria for minimizing the number of states of the machine because of the cost of their implementation in the CPLD structure, where the main parameter influencing the implementation is a number of terms connected to one macrocell.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2013, R. 59, nr 8, 8; 760-762
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nowe reguły przesuwania bramek w układach odwracalnych
New rules for moving gates in reversible circuits
Autorzy:
Szyprowski, M.
Kerntopf, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/151150.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
układy odwracalne
synteza logiczna
układy kwantowe
reversible circuits
logic synthesis
quantum circuits
Opis:
Jedną z możliwości redukcji układów odwracalnych daje przesuwanie bramek. W pracy zaproponowano nowe reguły takich przesunięć dla układów budowanych ze standardowej biblioteki bramek odwracalnych NCT. Umożliwiają one eliminację bramek o dużej liczbie wejść/wyjść, które mają największy tzw. koszt kwantowy. Opracowane przez nas reguły mogą być stosowane dla dowolnej liczby wejść układu. Umożliwia to projektowanie układów odwracalnych o zredukowanym koszcie kwantowym. Podane przez nas przykłady pokazują, że oszczędności w porównaniu z układami publikowanymi w literaturze mogą być znaczne.
Synthesis of reversible logic circuits is the most intensively studied topic of the research area called reversible computation (circuits are reversible if they represent bijective mappings). This new research area has applications in many fields of computer science, e.g. quantum computing, nanotechnologies, optical computing, digital signal processing, communications, bioinformatics, cryptography as well as in low power computation. Recent advances consist in reducing numbers of gates, garbage bits or quantum cost. Some reversible circuit synthesis algorithms generate circuits in which majority of gates have large or even maximal size (i.e. equal to the number of inputs/outputs. However, quantum cost of multi-control generalized Toffoli gates is very high. In this paper it is shown how to reduce the quantum cost of circuits by eliminating most of large gates or even all of them. Namely, a new subset of moving rules useful for reducing the quantum cost is presented. Using this subset, it is possible to reduce the number of maximal-size gates to zero for even functions, and to one for odd functions, according to the known theorem. In the paper substantial savings in the quantum cost are presented for designs taken from recent publications.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2013, R. 59, nr 8, 8; 787-789
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Synthesis of Finite State Machines with use of pseudoequivalent states
Synteza skończonych automatów stanów z wykorzystaniem pseudorównoważnych stanów
Autorzy:
Barkalov, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/151612.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
Moore FSM
logic synthesis
state assignment
CPLD
automat Moore'a
synteza logiczna
Opis:
A new two-stage method of FSMs synthesis for PAL-based CPLD is proposed. It is based on both wide fan-in of PAL cells and existence of the classes of pseudoequivalent states of Moore FSM. The first step aims at decreasing the number of PAL cells used for implementing the input memory functions. The purpose of the second step is decrease in the number of PAL cells in the block of microoperations. An example of application of the proposed method as well as the results of experiments carried out for standard benchmarks are given.
W artykule przedstawiono metody syntezy mikroprogramowalnego układu sterującego z użyciem wbudowanych bloków pamięci. Postęp w technologii półprzewodnikowej powoduje pojawienie się coraz to bardziej złożonych układów cyfrowych VLSI, takich jak złożone programowalne układy cyfrowe CPLD, gdzie funkcje logiczne są implementowane przy użyciu programowalnych bloków logicznych PAL. Obecnie jedną z istotnych kwestii w przypadku implementowania automatów FSM przy zastosowaniu układów CPLD jest zmniejszenie liczby zużycia makrokomórek PAL. Proponowane metody są ukierunkowane na zmniejszenie rozmiaru układu sterującego poprzez zastosowanie transformacji kodów klas pseudorównoważnych w pamięci. Podejście takie pozwala uzyskać uproszczoną formę funkcji przejścia części adresowej układu, dzięki któremu możliwa jest redukcja zasobów sprzętowych potrzebnych do implementacji jednostki sterującej w układach programowalnych typu CPLD bez zmniejszenia wydajności systemu cyfrowego. W artykule zamieszono wprowadzenie teoretyczne, przykład oraz wyniki badań uzyskanych podczas syntezy testowych sieci działań.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2013, R. 59, nr 11, 11; 1198-1202
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Metody konstrukcji optymalnych układów odwracalnych
Techniques for constructing optimal reversible circuits
Autorzy:
Szyprowski, M.
Kerntopf, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/156489.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
układy odwracalne
synteza logiczna
układy kwantowe
reversible circuits
logic synthesis
quantum circuits
Opis:
Dopiero w 2010 roku, po całej dekadzie badań, opracowano pierwszą metodę syntezy optymalnych układów odwracalnych dla dowolnych funkcji czterech zmiennych. Układy te budowane były ze standardowej biblioteki bramek odwracalnych NCT, mających wyłącznie tzw. pozytywne sterowanie. W pracy opisujemy wyniki naszych rozszerzeń tej metody na przypadek minimalizowania kosztu kwantowego dla układów o zadanej liczbie bramek, a także na układy budowane z bramek NCT o mieszanym sterowaniu (tzn. zarówno o pozytywnym, jak i negatywnym).
computation (i.e. bijective mapping). This emerging research area has applications in many new areas of computer science, e.g. quantum computing, nanotechnologies, optical computing, digital signal processing, communications, bioinformatics, cryptography as well as in low power computation. Recent advances consist in reducing numbers of gates, garbage bits or quantum cost. Synthesis of optimal reversible circuits is a very hard problem even for small input/output circuits. In 2010 a method for construction of 4-input/output optimal circuits was developed for circuits constructed using reversible gates from NCT library [5]. In the paper we present a summary of the results of our extensions to this method. We have developed an approach for minimization of quantum cost of the 4-input/output circuits [7]. Our computational experiments have been conducted for two sets of reversible gates: a standard NCT library and extended mixed-polarity NCT library, which consists of gates with both positive and negative control lines. Using our tools we have found circuits for the known reversible benchmarks which have lower quantum cost than any of the best known implementations so far. Based on the data of our experiments we have made a statistical comparison of the optimal circuits built from standard NCT and libraries.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2012, R. 58, nr 7, 7; 647-649
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Rozproszony system sterowania o architekturze GALS projektowany z wykorzystaniem sieci Petriego
Distributed control system with GALS architecture with use of Petri net
Autorzy:
Bukowiec, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/153437.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
dekompozycja
FPGA
sieć Petriego
sterownik logiczny
synteza logiczna
decomposition
Petri net
logic controller
logic synthesis
Opis:
W artykule omówiona została architektura rozproszonego systemu sterowania zbudowanego z konfigurowalnych struktur FPGA. System specyfikowany jest z wykorzystaniem sieci Petriego. Następnie poddawany jest dekompozycji na składowe automatowe z wykorzystaniem algorytmów kolorowania sieci Petriego. Każda składowa implementowana jest niezależnie w oddzielnym układzie FPGA. Aby umożliwić komunikację pomiędzy poszczególnymi składowymi zastosowano architekturę globalnie asynchroniczną lokalnie synchroniczną (GALS). Każda podsieć synchronizowana jest lokalnym sygnałem zegarowym. Komunikacja pomiędzy poszczególnymi podsieciami zrealizowana jest asynchronicznie z wykorzystaniem dodatkowych sygnałów.
The paper presents a new architecture of the distributed specific control system built with FPGA devices. The control algorithm specification is made with use of the control interpreted Petri net. It allows specifying parallel processes in easy way. Next, such a Petri net is decomposed into a set of state-machine type subnets. For this purpose there are applied algorithms of coloring of Petri nets. In this case, each subnet represents one parallel process. Each subnet is independently implemented in different FPGA device. To ensure communication between all subnets, there is used globally asynchronous locally synchronous (GALS) architecture of the whole control system. Each subnet is synchronized by a local clock signal. The global communication between components is buffer-based via additional signals. These signals are generated in particular subnets and they are distributed to other ones. During the synthesis process places of each state-machine subnet are encoded by a minimal-length binary vector. This encoding allows a realization of a microoperation decoder with use of embedded memory blocks of the FPGA device. It leads to balanced usage of all kinds of logic resources of the FPGA device.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2012, R. 58, nr 6, 6; 502-505
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Synteza diagramu LD z operacjami arytmetycznymi przeznaczona dla układów FPGA
LD synthesis with arithmetic operations for FPGA
Autorzy:
Milik, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/156660.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
sterownik programowalny
diagram stykowy
LD
FPGA
synteza logiczna wysokiego poziomu
arytmetyka
układy rekonfigurowane
PLC
ladder diagram
high level logic synthesis
arithmetic
reconfigurable hardware
Opis:
W artykule przedstawiono automatyczną metodę syntezy układu sterowania danego w postaci diagramu stykowego LD lub listy instrukcji IL do sprzętowego układu sterowania implementowanego w układzie FPGA. Zaproponowana metoda pozwala uzyskać sprzętowy układ sterowania zachowujący sekwencyjne własności przetwarzania wynikające z zapisu LD i IL. Przedstawiony algorytm syntezy pozwala na dokonanie syntezy operacji logicznych i arytmetycznych. Istotnymi celami opracowanego algorytmu jest masowe przetwarzanie, redukcja cykli obliczeniowych oraz odwzorowanie w ograniczonej liczbie zasobów operacji arytmetycznych.
The paper presents the synthesis algorithm of a ladder diagram (LD) or instruction list (IL) into a reconfigurable logic controller implemented in FPGA [5, 8, 9]. The algorithm incorporates synthesis of Boolean and fixed point arithmetic operations. It utilizes the intermediate form of the data flow graph (DFG) [4, 6]. PLCs introduce variable dependencies caused by serial processing of LD (Fig. 1). It has been proved that appropriate distribution of feedback signals allows implementing LD logic dependencies during a single calculation cycle (Fig. 2). The LD diagram is compiled into DFG that records variable dependencies. The presented optimization allows reducing the controller complexity and its response time in comparison to solutions presented in [2, 3] (Fig. 3). Arithmetic operations introduce larger implementation complexity and require more time to calculate than logic operation. The DFG generated from LD or IL is used for scheduling and mapping (Fig. 4). The scheduling and mapping procedure assumes the limited number of arithmetic resources while logic operations are allocated without constraints. The scheduling procedure takes into account operation execution timing (Fig. 4C). The obtained circuit after scheduling with arithmetic operations may require more than one cycle to complete all operations in comparison to the model limited only to logic operations. The presented synthesis procedure enables obtainment of fully functional hardware implementation of the controller given by LD or IL with massively parallel processing and a very short response time (1 to several clock cycles).
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2012, R. 58, nr 7, 7; 617-619
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Zastosowanie wspólnego modelu automatów Mealy'ego i Moore'a do realizacji układów sekwencyjnych w układach programowalnych
Application of the common model of Mealy and Moore finite state machines to realization of sequential circuits on programmable logic devices
Autorzy:
Klimowicz, A.
Salauyou, V.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/156545.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
automaty skończone
synteza logiczna
CPLD/FPGA
finite state machines
logic synthesis
Opis:
W pracy opisano syntezę automatów skończonych na bazie programowalnych układów logicznych (PLD). Cechą szczególną metody jest zastosowanie wartości zmiennych wyjściowych w charakterze części kodu stanów wewnętrznych automatu. W celu rozwiązania zadania został zastosowany wspólny model automatów Mealy'ego i Moore'a, przy czym automat nie podlega żadnym przekształceniom związanym ze zwiększeniem liczby stanów wewnętrznych i liczby przejść. W pracy opisano też metodę syntezy wspólnego modelu automatów skończonych klas AC.
This paper describes the problem of synthesis of finite automata on programmable logic devices. A special feature of the method is the application of the values of output variables as a code or the part of a code of internal states of finite automata. In order to solve the problem, a common model of Mealy [4] and Moore [5] machines is used. The main difference of this approach in relation to known methods [1-3, 6, 7, 9] is that the finite state machine does not undergo any transformation associated with a increase in the number of internal states and the number of transitions of a finite automaton. In this paper three models of finite state machines are considered (classes: A, B and C). They are applied to realization of a FSM on programmable logic. The paper presents the necessary conditions for the possibility of using the values of output variables as a code of internal states of a finite automaton. In the paper there is described the method for synthesis of a common model for the finite state machine of AC class. The idea of the proposed approach is to find such sets of the values of output variables which are formed at all transitions from the corresponding states and satisfy the conditions of realization. It also aims at doing a special coding of the internal states, where the sets of values of the output variables are used as a part of the code of the internal states. There are given possible directions for future research in the area of synthesis of new structural models of finite state machines.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2012, R. 58, nr 7, 7; 653-655
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Implementacja wyrażeń arytmetycznych w rekonfigurowalnych sterownikach logicznych
On arithmetic operation implementation in a reconfigurable logic controller
Autorzy:
Milik, A.
Pułka, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/155175.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
sterownik programowalny
FPGA
synteza logiczna wysokiego poziomu
arytmetyka
układy rekonfigurowalne
PLC
high level logic synthesis
arithmetic
reconfigurable hardware
Opis:
W artykule przedstawiono metodę odwzorowania operacji arytmetycznych przeznaczoną dla rekonfigurowalnych sterowników logicznych. Istotą opracowanej metody jest wykorzystanie własności układów sprzętowych oraz architektury FPGA. W procesie implementacji brane są pod uwagę czas realizacji obliczeń oraz ograniczone zasoby logiczne. W oparciu o metodę szacowania czasu propagacji zrealizowano metodę łańcuchowego łączenia operacji kombinacyjnych pozwalającą na wykonanie wielu operacji w cyklu obliczeniowym.
The paper presents a package for arithmetic operation synthesis dedicated for reconfigurable logic controllers. Different representations (graphical or textual) commonly used are handled. The synthesis process starts from transforming algorithm representation into a data flow graph. The constant reduction and the tree height reduction optimization method are applied to the flow graph (Fig. 2). The developed method combines the ALAP and list allocation strategies with original elements. The main constraint is put to the number of available logic resources that can be allocated. The procedure attempts to allocate resources assuring it proper utilization in a calculation process. Together with resource allocation the operation scheduling is performed. During operation assignment the propagation time based concept of operation scheduling is used. The proposed method allows using sequential and combinatorial units. Operations are chained inside one state until total combinatorial propagation time does not exceed the assumed cycle time. This allows reducing the required number of calculation cycles by introducing combinatorial chains of operations (Figs. 3 and 4). Finally, an example of PID controller implementation is considered and compared with previous manual implementations (Fig. 5). Introducing the automatic implementation method allows reducing radically the calculation time (2.18 times) with little increase in hardware resources (+18%) (see Tab. 1).
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2011, R. 57, nr 8, 8; 842-844
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Regułowa reprezentacja interpretowanych sieci Petriego sterowania dla potrzeb syntezy i weryfikacji
Rule-based representation of Control Interpreted Petri Nets for synthesis and verification purposes
Autorzy:
Grobelna, I.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/155260.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
weryfikacja modelowa
interpretowane sieci Petriego sterowania
synteza logiczna
model checking
control interpreted Petri nets
Opis:
Artykuł proponuje regułowy sposób reprezentacji interpretowanych sieci Petriego sterowania w logice temporalnej. Sposób ten jest przydatny zarówno do formalnej weryfikacji modelowej, jak i do automatycznej syntezy logicznej z wykorzystaniem języków opisu sprzętu (Verilog, VHDL) jako rekonfigurowalny sterownik logiczny lub PLC. Sieci Petriego weryfikowane są zwykle tylko pod kątem właściwości strukturalnych. Technika weryfikacji modelowej pozwala na weryfikację właściwości behawioralnych opisujących zachowanie projektowanego systemu.
The paper presents a novel idea of Control Interpreted Petri Nets representation in temporal logic. The proposed logic representation is suitable both for formal model checking and automatic synthesis using hardware description languages (Verilog, VHDL). Petri Nets [1, 2, 3] are currently used in industry, i.e. by logic controller design [4]. Dedicated tools for creating Petri Nets support verification against structural properties. Behavioral properties are also of great importance, however they are rarely considered. Model checking technique [5] allows for verification of properties describing behavior of designed system. So far, there have been some approaches to verify (validate) specification by means of Petri Nets [6, 7, 8, 9], by means of UML diagrams [10] or logic controller programs in ST language [11]. However, none of them have addressed Control Interpreted Petri Nets focused on RTL level. The proposed rule-based representation of Control Interpreted Petri Nets (logical model in Figs. 2-5) is easy to formally verify (model description for NuSMV model checker [13] in Fig. 6-10), as well as to synthezise (VHDL model in Figs. 11-13) as a reconfigurable logic controller or PLC. Verified behavioral specification in temporal logic [14] is an abstract program of matrix reconfigurable logic controller functionality, and logic controller program (implementation) satisfies its primary specification. The logical model built from Control Inter-preted Petri Net describes it in a strict and short form.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2011, R. 57, nr 8, 8; 942-944
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies