ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΣΕ LVSI ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ

Abstract

THE DEVELOPMENT OF SYSTEMATIC DESIGN METHODOLOGIES FOR MAPPING VARIOUS CLASSES OF ALGORITHMS ONTO VLSI ARCHITECTURES IS DESCRIBED IN THIS ARCHITECTURE. IT IS PROPOSED METHODOLOGIES FOR HARDWARE IMPLEMENTATION ALGORITHMS WHICH ARE EXPRESSED A) IN WORD LEVEL, B) IN BIT LEVEL, AND C) IN MULTIDIMENSIONAL STRUCTURES. COMMON FEATURE OF THESE METHODOLOGIES IS THE FORMAL DERIVATION OF THE DEPENDENCE GRAPH OF THE ALGORITHM. THEN, THE DERIVED GRAPH IS MAPPED TO HARDWARE VARIOUS TOPOLOGIES OF ARCHITECTURES, E.G., LINEAR, TWO-DIMENSIONAL, GROUPED ARRAYS. DUE TO THE PLETHORA OF ALTERNATIVES ARCHITECTURES, A DESIGNER CAN CHOOSE EASILY THAT ARCHITECTURE THAT MEETS DESIRED SPECIFICATIONS. THE MOST IMPORTANT CONCLUSIONS ARE: A. IT IS PROVED THAT WE CAN IMPLEMENT SYSTEMATICALLY BIT-LEVEL ALGORITHMS USING UNIFORM RECURRENT EQUATIONS. B. IT IS PRESENTED THE DESIGN OF NOVEL FULL-ADDER BASED ARCHITECTURES FOR IMPLEMENTING BIT-LEVEL ALGORITHMS, WHICH EMBODYTHE NON-CONVENTIONAL ARITHMETIC RESIDUE NUMBER SYSTEM. C. PIECEWISE REGULAR ARRAY ARCHITECTURES THAT IMPLEMENT THE M- DIMENSIONAL CIRCULAR CONVOLUTION HAVE BEEN SUGGESTED. THE FEATURES OF THE QUADRATIC RESIDUE NUMBER SYSTEM HAVE BEEN EMPLOYED FOR HIGHER SPEEDS.

Η ΠΑΡΟΥΣΑ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΠΡΑΓΜΑΤΕΥΕΤΑΙ ΤΟ ΘΕΜΑ ΤΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΣΧΕΔΙΑΣΤΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΩΝ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΣΕ LVSI ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣΠΙΝΑΚΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΩΝ. ΠΡΟΤΑΘΗΚΑΝ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΣΤΟ ΥΛΙΚΟ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΠΟΥ ΕΙΝΑΙ ΕΚΦΡΑΣΜΕΝΟΙ Α) ΣΕ ΕΠΙΠΕΔΟ ΛΕΞΗΣ, Β) ΣΕ ΕΠΙΠΕΔΟ ΔΥΑΔΙΚΟΥ ΨΗΦΙΟΥ ΚΑΙ Γ) ΓΙΑ ΠΟΛΥΔΙΑΣΤΑΤΟΥΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥΣ. ΤΟ ΚΥΡΙΟ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΟ ΤΩΝ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΩΝ ΕΙΝΑΙ Η ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΟΥ ΓΡΑΦΟΥ ΕΞΑΡΤΗΣΗΣ ΤΟΥ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥ . ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΘΕΩΡΟΥΜΕΝΗ ΕΚΦΡΑΣΗ ΤΩΝ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ, Ο ΓΡΑΦΟΣ ΕΞΑΡΤΗΣΗΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΤΑΙ ΕΙΤΕ ΑΠΟ ΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΕΙΤΕ ΑΠΟ ΕΝΑ ΣΥΝΟΛΟ ΟΜΟΙΟΜΟΡΦΩΝ ΑΝΑΔΡΟΜΙΚΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ. ΣΤΟ ΕΠΟΜΕΝΟ ΒΗΜΑ, ΜΕ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ ΣΤΟ ΓΡΑΦΟ ΕΞΑΡΤΗΣΗΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΣΕ ΠΟΙΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΣΕ ΠΟΙΑ ΧΡΟΝΙΚΗ ΣΤΙΓΜΗ ΘΑ ΕΚΤΕΛΕΣΘΕΙ ΜΙΑ ΠΡΑΞΗ ΕΝΑΣ ΜΕΓΑΛΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΩΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ,ΔΗΛ. ΜΟΝΟΔΙΑΣΤΑΤΕΣ, ΔΙΔΙΑΣΤΑΤΕΣ ΚΑΙ ΟΜΑΔΟΠΟΙΗΜΕΝΕΣ ΜΠΟΡΟΥΝ ΝΑ ΣΧΕΔΙΑΣΤΟΥΝ, ΔΙΝΟΝΤΑΣ ΣΤΟΝ ΣΧΕΔΙΑΣΤΗ ΜΕΓΑΛΗ ΕΥΕΛΙΞΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΗΣ ΚΑΤΑΛΛΗΛΗΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΤΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΟΥ. ΤΑ ΣΗΜΑΝΤΙΚΟΤΕΡΑ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΕΙΝΑΙ: Α. ΑΠΟΔΕΙΧΘΗΚΕ ΟΤΙ ΕΙΝΑΙ ΔΥΝΑΤΟ ΝΑ ΕΧΟΥΜΕ ΓΕΝΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΓΙΑ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΟΜΟΙΟΜΟΡΦΩΝ ΑΝΑΔΡΟΜΙΚΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΓΙΑ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΠΟΥ ΕΙΝΑΙ ΕΚΦΡΑΣΜΕΝΟΙ ΣΕ ΔΥΑΔΙΚΟ ΕΠΙΠΕΔΟ. Β. ΣΧΕΔΙΑΣΤΗΚΑΝ ΚΑΝΟΝΙΚΕΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΜΕ ΜΕΓΑΛΟ ΡΥΘΜΟ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΠΟΥ ΕΧΟΥΝ ΣΑΝ ΒΑΣΙΚΟ ΔΟΜΙΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΤΟΝ ΠΛΗΡΗ ΑΘΡΟΙΣΤΗ ΓΙΑ ΤΟ ΜΗ-ΣΥΜΒΑΤΙΚΟ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ RESIDUE NUMBERSYSTEM. Γ. ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΤΗΚΑΝ ΚΑΤΑ ΤΜΗΜΑΤΑ ΚΑΝΟΝΙΚΕΣ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΠΙΝΑΚΩΝ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΩΝ ΟΙ ΟΠΟΙΟΙ ΥΛΟΠΟΙΟΥΝ ΤΗΝ Μ-ΔΙΑΣΤΑΤΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΣΥΝΕΛΙΞΗ.