异步集成电路C标准单元的设计与实现

目前异步集成电路设计所面临的主要问题之一是缺乏基于标准单元的设计流程,几乎所有的异步设计都是基于全定制设计技术。要实现基于标准单元的设计流程,首先要提供异步标准单元。本文提出了一种异步标准单元的设计流程,设计实现了两种兼容已有标准单元库标准的异步集成电路C单元,并对其进行了性能优化。最后给出了两种C标准单元的SPICE模拟分析结果。

异步集成电路设计的研究与进展

回顾了异步集成电路设计发展的历史,阐述了当前异步集成电路重新引起重视的原因,总结了异步集成电路的优势,并对异步集成电路设计方法进行了简要地概括,介绍了实用的异步集成电路芯片,最后分析了异步集成电路面临的挑战,并揭示了它今后的发展方向。

异步集成电路标准单元的设计与实现

设计异步集成电路时,常用的异步标准单元的分类、电路设计方法和电路结构.详细介绍了C单元和异步数据通路的设计与实现,提出了一种异步实现结构的异步加法单元、异步比较单元和异步选择单元电路.利用设计的异步标准单元构成了一个适用于Viterbi解码器的异步ACS(加法器-比较器-选择器),并通过0.6μmCMOS工艺进行投片验证.当芯片工作电压为5V,工作频率为20MHz时的功耗为75.5mW.芯片的平均响应时间为19.18ns,仅为最差响应时间23.37ns的82%.从而验证了异步标准单元的正确性和异步电路在性能方面较同步电路存在的优势.

基于Balsa的异步集成电路设计方法

由于异步电路具有高性能、低功耗及模块性等特点,特别是在超高速集成电路中可以解决时钟偏斜的问题,使其成为当今集成电路尤其是CPU设计研究的热点。但异步电路开发难度较大,软件及工具功能受限等因素限制了其迅速发展。文章介绍了由英国曼彻斯特大学开发的异步电路设计语言Balsa及相关开发平台的使用方法和设计流程,并与现有硬件描述语言进行了比较分析,提出了异步电路设计工具的发展方向。

汽车异步集成启动/发电系统控制平台的设计与实现

该文针对汽车异步集成起动/发电电源系统,采用一台异步电机兼作起动电机和发电电机两种用途,通过分析,对汽车异步集成起动/发电电源系统控制平台进行了软硬件设计,硬件以TMS320F2812为核心,设计完成了主控电路、外围电路、主功率电路与电源适配器,软件主要完成与上位机的通信及实现起动/发电双功能的控制。通过设计与调试,实验显示控制平台具有较强的通用性,除可用于汽车异步集成起动/发电电源系统外,还可在多种电机控制场合使用。

汽车异步集成启动/发电系统硬件设计

新能源汽车的发展,使得电动汽车的应用和研究越来越广泛,该论文主要研究电动汽车异步集成起动/发电电源系统,并进行硬件系统的整体设计,主要包括整体方案设计、PCB底板设计、外扩RAM电路、DA转换电路、译码电路等,经过实验验证,设计正确。

一种新型异步数据通路性能分析方法

介绍了一种新型的异步数据通路性能分析方法。这种方法在进行性能分析时基于多延迟模型、SPICE和逻辑仿真 ,可以作为异步数据通路设计和分析的一种有效工具。为了进一步的阐述和验证这种分析方法 ,文中举例分析了 4比特和 8比特异步比较器。

采用异步实现的快速傅里叶变换处理器

介绍一种采用异步实现结构的快速傅里叶变换处理器,该处理器的控制采用本地握手信号取代传统的系统时钟。给出了处理器中异步加法器的电路结构,设计了一个采用Booth译码Wallace tree结构的异步乘法器。通过对一个8点的异步快速傅里叶变换处理器进行电路仿真,得到该处理器完成一次变换的平均响应时间为31.15 ns,仅为最差响应时间42.85 ns的72.7%。可见,采用异步方式的快速傅里叶变换处理器在性能方面较同步处理器存在优势。

一种适用于通讯系统的异步加-选择-比较器(英文)

介绍了一种适用于Viterbi解码器的异步ACS(加法器比较器选择器)的设计.它采用异步握手信号取代了同步电路中的整体时钟.给出了一种异步实现结构的异步加法单元、异步比较单元和异步选择单元电路.采用全定制设计方法设计了一个异步4 -bit ACS,并通过0 .6μm CMOS工艺进行投片验证.经过测试,芯片在工作电压5V,工作频率20MHz时的功耗为75. 5mW.由于采用异步控制,芯片在“睡眠”状态待机时不消耗动态功耗.芯片的平均响应时间为19 .18ns,仅为最差响应时间23 .37ns的82%.通过与相同工艺下的同步4 -bit ACS在功耗和性能方面仿真结果的比较,可见异步ACS较同步ACS具有优势.

一种异步快速傅立叶变换处理器设计(英文)

针对一种异步实现结构的异步快速傅立叶变换处理器,给出了处理器中异步加法器的电路和异步乘法器的结构.该异步快速傅立叶变换处理器采用本地的握手信号代替了传统的整体时钟.通过对一个8点的异步快速傅立叶变换处理器电路仿真,得到该处理器的平均响应时间为31.15 ns,仅为最差响应时间42.85 ns的72.7%.由此可见,异步快速傅立叶变换处理器在性能方面较同步处理器存在优势。

一种32位异步嵌入式微处理器原型

异步集成电路设计技术很好地解决了深亚微米工艺条件下同步集成电路设计技术面临的问题。文中在对一系列关键技术进行研究的基础上,设计并实现了一款32位异步嵌入式微处理器原型。在基于宏单元异步集成电路设计流程的基础上,结合解同步技术,提出了异步嵌入式微处理器原型的设计流程。研究了如何实现异步嵌入式微处理器的精确异常、相关检测、同步异步接口和本地握手电路等。最后给出了原型的实现和初步的性能评测结果。

一种新型异步ACS的CMOS VLSI设计

介绍一种新型异步 ACS(加法器 -比较器 -选择器 )的设计。一种异步实现结构的异步比较器 ,并通过异步加法单元、比较单元和选择单元的异步互连 ,构成了异步 ACS。在异步 ACS的性能分析时采用了一种基于多延迟模型的新方法 ,建立了异步加法器和比较器的多延迟模型 ,通过逻辑仿真 ,得到异步 ACS的平均响应时间为 3 .66ns,最长响应时间为 8.1 ns。由此可见 ,异步 ACS在性能方面较同步 ACS存在优势。

ADTA-1:一种嵌入式异构双核微处理器

针对多核日益严重的功耗问题,利用异步技术在低功耗方面的优势,结合数据触发结构设计并实现了一种嵌入式异构双核微处理器(ADTA-1)。该设计将异步设计应用于嵌入式多核微处理器中,并在芯片中对异步微处理器进行了测试,验证了异步电路在多核微处理器中的有效性和低功耗特性,为进一步设计和实现低功耗异步多核微处理器进行了有益的探索。

基于微服务的电子标签拣选系统设计与实现

针对传统仓储拣选作业效率低、可视化程度低、易出错等问题,基于微服务的架构,设计了由应用微服务、作业微服务与标签操作微服务组成的电子标签拣选系统,提高拣选作业的多并发处理能力及准确性。运用SignalR实时Web通信与实体框架数据库访问等技术,实现了拣选作业的实时远程可视化监控功能;采用RabbitMQ消息中间件实现了拣选系统微服务之间的异步集成。最后,通过现场应用展示了高效、准确的拣选作业效果。

GTR-PAM型三相中频逆变电源的研制

轴承内外套抛光是轴承生产过程中一道重要的工艺。轴承套抛光机由中频超高速异步电动机驱动,迄今中频异步电动机使用的三相中频电源一直由中频发电机组提供,但这种发电机组占地面积大,噪声高,效率低,轴承制造厂为提高抛光质量和速度,迫切需要一种三相中频电源,来取代旋转变频机组。