Казанский (Приволжский) федеральный университет, КФУ
КАЗАНСКИЙ
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
 
РАЗРАБОТКА УНИВЕРСАЛЬНОГО НАСТРАИВАЕМОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЯ ЦЕЛОЧИСЛЕННОГО КВАДРАТНОГО КОРНЯ НА БАЗЕ ПЛИС
Форма представленияСтатьи в российских журналах и сборниках
Год публикации2022
Языкрусский
  • Мосин Сергей Геннадьевич, автор
  • Волощук Сергей Сергеевич, автор
  • Матюха Владимир Александрович, автор
  • Библиографическое описание на языке оригинала Матюха В.А., Волощук С.С., Мосин С.Г. Разработка универсального настраиваемого вычислителя целочисленного квадратного корня на базе ПЛИС // Известия вузов. Электроника. 2022. Т. 27. № 2. С. 205–217. DOI: 10.24151/1561-5405-2022-27-2-205-217.
    Аннотация Цифровая обработка сигналов (ЦОС) является основой поступательного развития инфокоммуникационных технологий. Разработка новых и улучшение тактико-технических характеристик существующих аппаратно-программных систем связаны с применением аппаратных ускорителей, реализующих специализированные алгоритмы обработки сигналов. Извлечение квадратного корня (ИКК) – одна из часто используемых операций в ЦОС. Поиск эффективного алгоритма выполнения операции ИКК и его аппаратная реализация в базисе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) позволяют существенно повысить производительность реальных систем. Современные ПЛИС предоставляют возможность задействовать не только стандартную логику для реализации проекта, но и более сложные внутренние функциональные блоки, например, логические элементы, умножители, блоковую память и т.д. Знания архитектурных особенностей ПЛИС можно использовать при выборе эффективного алгоритма выполнения ОИКК в виде решения многокритериальной задачи дискретной оптимизации. В работе представлены результаты сравнительного анализа алгоритмов выполнения операции ИКК. Предложена поведенческая модель и реализация IP-ядра целочисленного извлечения корня квадратного с настраиваемыми ограничениями: разрядность входных данных от 8 до 128 бит, возможность скалярной и векторной обработки и др. Проведены верификация модели и тестирование ее аппаратной реализации в базисе ПЛИС Xilinx – xc7z045ffg900-2. Представлены результаты экспериментальных исследований и сравнение с ядром Xilinx LogiCORE? CORDIC IP. Предложенное решение обеспечивает снижение занимаемой площади ПЛИС за счет сокращения числа используемых функциональных блоков и повышение максимальной тактовой частоты до 641 МГц.
    Ключевые слова цифровая обработка сигналов, операция извлечения квадратного корня, ОИКК, ПЛИС, система на кристалле, не восстанавливающий алгоритм
    Название журнала Известия вузов. Электроника
    Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на эту карточку https://repository.kpfu.ru/?p_id=266429

    Полная запись метаданных