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基于宏单元异步乘法器的研究与设计

作　者: 莫运安
导　师: 刘政林
学　校: 华中科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 异步电路单元库宏单元子字并行乘法器握手协议
分类号: TP332.22
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 7次
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内容摘要

异步电路在握手协议中产生各个分控时钟控制信号,以交互式的联系取代了同步电路的全局时钟,使其在速度、功耗、鲁棒性、可重用性等诸多方面较之同步电路具有独特的优势,目前,异步电路设计的研究已经成为国际上的热点。本文首先研究宏单元的设计流程与库文件的生成方法。由于宏单元能够实现比标准单元复杂的功能,因而可提高设计效率。单元库文件的编写涉及到功耗,时序,电容等各个参数的精确提取。本文以C单元的设计实现为例,在HJTC Logic 0.25μm工艺下,对C单元进行了功能的模拟、仿真、参数提取、数据的整理以及technology library的编译,使之成为该标准单元库的一个宏单元,并能在异步控制电路中得以调用。采用基于宏单元的异步电路设计方法设计了一款32位异步乘法器。该异步乘法器包括数据部分和控制部分,实现子字并行功能,可同时支持8位、16位以及32位数据运算。在其控制电路部分采用的是冗余四段握手协议(RFLC),这种协议提高了握手协议的效率,但带来的是面积的耗费,最后在基于C单元电路的基础上完成了对该协议的综合。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 研究背景  8-11
  1.2 研究主要内容  11-12
  1.3 文章的整体结构  12-13
2 异步集成电路设计基础  13-24
  2.1 信号协议  14-17
  2.2 异步电路基本类型  17-20
  2.3 C 单元  20-21
  2.4 电路实现形式  21-23
  2.5 本章小结  23-24
3 基于宏单元的异步电路设计  24-37
  3.1 基于宏单元的异步电路设计流程  25
  3.2 数据通路设计方法  25-26
  3.3 控制通路设计方法  26-32
  3.4 宏单元设计方法  32-36
  3.5 本章小结  36-37
4 异步乘法器的关键技术研究与系统结构  37-52
  4.1 乘法器的选择  37-41
  4.2 异步乘法器体系结构  41-47
  4.3 标准单元特征库元件主要特征值的提取  47-51
  4.4 本章小结  51-52
5 设计与分析  52-61
  5.1 子字并行乘法器的功能实现  52-54
  5.2 C 单元的全定制  54-57
  5.3 C 单元库文件的生成以及控制电路生成  57-60
  5.4 本章小结  60-61
6 总结与展望  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-67

基于宏单元异步乘法器的研究与设计

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