ΑΥΤΟΜΑΤΟΠΟΙΗΜΕΝΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΔΙΑΔΟΧΙΚΩΝ ΔΙΑΦΟΡΙΚΩΝ ΔΙΑΚΟΠΤΩΝ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ (DCVS) ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΛΟΓΙΚΩΝ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΠΟΛΥ Υ...

Abstract

Η ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΑΥΤΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΕΙ ΤΙΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΕΣ ΜΑΣ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΝΟΣ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ CAD ΓΙΑ ΤΗΝ ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΔΙΑΔΟΧΙΚΩΝ ΔΙΑΦΟΡΙΚΩΝ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ (Δ^4) ΥΨΗΛΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ. ΟΙ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΠΟΥ ΑΝΑΠΤΥΞΑΜΕ, ΒΑΣΙΖΟΜΕΝΟΙ ΣΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ ΜΑΣ, ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝ ΤΑ ΜΕΙΩΜΕΝΑ ΔΙΑΤΕΤΑΓΜΕΝΑ ΔΥΑΔΙΚΑ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΑΠΟΦΑΣΗΣ ΓΙΑ ΝΑ ΔΗΜΙΟΥΡΓΗΣΟΥΝ ΑΠΟΔΟΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Δ^4 ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΙΚΑΝΟΠΟΙΟΥΝ ΤΟΥΣ ΣΧΕΔΙΑΣΤΙΚΟΥΣ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΥΣ. ΣΤΑ ΠΛΑΙΣΙΑ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΣ, ΔΙΕΡΕΥΝΗΘΗΚΕ Ο ΔΙΑΜΟΙΡΑΣΜΟΣ ΚΟΙΝΩΝ ΔΟΜΩΝ ΤΡΑΝΣΙΣΤΟΡ ΑΝΑΜΕΣΑ ΣΤΑ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ, ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΜΕΙΩΣΗ ΤΗΣ ΣΥΝΟΛΙΚΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ, ΜΕ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΚΟΣΤΟΥΣ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΕΙΤΑΙ ΓΙΑ ΤΙΣ ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ ΚΑΙ ΤΙΣ ΔΙΑΔΡΟΜΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ ΕΙΣΟΔΟΥ ΣΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΕΠΙΠΕΔΟ. ΓΙΑ ΤΟ ΣΚΟΠΟ ΑΥΤΟ ΠΡΟΤΑΘΗΚΕ ΜΙΑ ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΙΑ ΔΙΑΔΡΟΜΗΣΗ ΕΥΘΕΙΑΣ ΓΡΑΜΜΗΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΕΙΣΟΔΟΥ, ΒΑΣΙΖΟΜΕΝΗ ΣΕ ΜΙΑ ΚΟΙΝΗ ΚΑΙ ΣΦΑΙΡΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΣΕ ΟΛΑ ΤΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ. ΟΙ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΜΑΣ ΕΦΑΡΜΟΣΘΗΚΑΝ ΣΕ ΕΝΑ ΣΥΝΟΛΟ ΔΙΕΘΝΩΣ ΑΠΟΔΕΚΤΩΝ, ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ ΕΛΕΓΧΟΥ ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΩΣ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΤΩΝ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΩΝ ΤΕΧΝΙΚΩΝ. ΤΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΠΟΔΕΙΚΝΥΟΥΝ ΟΤΙ ΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΜΑΣ, ΠΑΡΕΧΟΥΝ ΒΕΛΤΙΣΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΜΕ ΤΙΣ ΧΑΜΗΛΟΤΕΡΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΣΕ ΜΝΗΜΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΙΚΗ ΙΣΧΥ. ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ ΜΕ ΤΑ ΠΑΡΑΠΑΝΩ, ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΕΤΑΙ Η ΟΛΟΚΛΗΡΩΣΗ ΤΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΜΑΣ, ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ALLIANCE ΤΟ ΟΠΟΙΟ ΑΠΟΤΕΛΕΙ ΕΝΑ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ. ΤΕΛΟΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΕΤΑΙ, Η ΣΥΝΘΕΣΗ ΚΑΙ ΕΞΟΜΟΙΩΣΗ ΕΝΟΣ 16-BIT ΣΕΙΡΙΑΚΟΥ/ΠΑΡΑΛΛΗΛΟΥ ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΤΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ)

THIS PHD WORK PRESENTS OUR RESEARCH FOR THE DEVELOPMENT OF AN INTEGRATED COMPUTER AIDED DESIGN (CAD) SYSTEM FOR SYNTHESIZING HIGH PERFORMANCE DUAL RAIL CIRCUITS USING DIFFERENTIAL CASCODE VOLTAGE SWITCH (DCVS) LOGIC. THE TECHNIQUESAND ALGORITHMS DEVELOPED, BASED ON OUR RESEARCH, EMPLOY ROBDDS TO PROVIDE EFFICIENT DCVS TREE STRUCTURES THAT FULFILL THE DESIGN RULES AND CONSTRAINS. SHARING OF COMMON TRANSISTOR STRUCTURES IS EXAMINED, TO DECREASE THE DEVICE COUNT AND THE TOTAL CHIP AREA BY IMPROVING THE WIRABILLITY OF DCVS CIRCUITS. THIS IS ACCOMPLISHED BY A COMMON VARIABLE ORDERING THAT ALLOWS IDENTIFICATION OFCOMMON SUBCIRCUITS AND BUSING OF INPUT SIGNALS. SEVERAL STEPS OF INTEGRATION ARE UNDERTAKEN TO IMPORT THE DEVELOPED TOOLS IN THE ALLIANCE CAD SYSTEM, IN ORDER TO PROVIDE A COMPLETE AND CONSISTENT ENVIRONMENT FOR DESIGNING AND STIMULATING DCVS CIRCUITS. OUR WORK ALSO DISCUSSES THE DEVELOPMENT OF THE MODIFIED CAD ENVIRONMENT, FOCUSING ON THE DCVS SYNTHESIS METHODOLOGY AND DESIGN FLOW. MOREOVER, OUR RESEARCH SHOWED THAT THE PROPOSED ALGORITHMS, WHICH ARE TIME AND MEMORY EFFICIENT, PRODUCE NEAR OPTIMAL DEVICE COUNTS, ENHANCING THE PLACE AND ROUTE PROCEDURES. THE INTEGRATED DESIGN FRAMEWORK, WHICH IS AVAILABLE FOR ACADEMIC AND RESEARCH PURPOSES, HAS BEEN EMPLOYED TO SYNTHESIZE, SIMULATE, PLACE AND ROUTE A PROGRAMMABLE 16-BIT SERIAL /PARALLEL MULTIPLIER WHICH IS ALSO PRESENTED AS A DESIGN EXPERIMENT.