9996

9996

حذف خطاي هازارد در مدارهاي ديجيتال توسط الگوريتم تكاملي

دريافت درجه كارشناسي ارشد

مهندسي برق گرايش الكترونيك

اسفند 1390

اسفند 1390

دكتر كريم محمدي

چكيده مدارهاي غيرهمزمان به دليل عدم نياز به سيگنال پالس ساعت، داراي مزايايي مانند كاهش توان مصرفي، عدم نياز به هماهنگي بين پالس¬هاي ساعت واحدهاي مختلف مدار و در نظر گرفتن شرايط زماني متوسط به جاي بدترين شرايط زماني نسبت به مدارهاي همزمان هستند. مزاياي فوق اجازه طراحي مدارهايي با تعداد گيت¬هاي بيشتر ولي با توان مصرفي مناسب، قابليت تطبيق بيشتر با واحدهاي مجاور و سرعت بالاتر را خواهند داد. در كنار تمام اين مزايا به دليل حذف پالس ساعت و وجود تاخيرهاي زماني اجتناب ناپذير در گيت¬ها و اتصالات، طراحي مدارهايي بهينه از نظر سطح مصرفي و مقاوم در برابر خطاي هازارد بسيار مورد توجه قرار گرفته است. هدف در اين پايان نامه طراحي مدارهاي غيرهمزمان مقاوم در برابر خطاي هازارد با تعداد گيتهاي كمتر مي¬باشد. بدين منظور، خواسته مورد نظر در ابتدا به صورت يك مساله بهينه¬سازي تعريف شده است. سپس الگوريتم بهينه¬سازي مناسب بر اساس الگوريتم تكامل مدارهاي ديجيتال با نام CGP پياده سازي شده است. در الگوريتم مورد نظر تابع شايستگي مناسب به گونه¬اي تعريف شده است كه تمامي خواسته¬هاي مسئله بهينه¬سازي مانند، تعداد گيت¬هاي مدار، تعداد خطاهاي عملكردي و تعداد خطاهاي هازارد ديده شده است. در اين پايان نامه ابتدا يك روش تشخيص خطاي هازارد سريع براي محاسبه تابع شايستگي در الگوريتم تكاملي ارائه شده است. به دليل اهميت زمان محاسبات در الگوريتم¬هاي تكاملي، روش تشخيص خطاي هازارد ارائه شده با توجه به پياده¬سازي نرم¬افزاري به گونه¬اي طراحي شده است تا كمترين سربار محاسباتي را به الگوريتم تكاملي تحميل كند. با مقايسه مدارهاي طراحي شده توسط روش ارائه شده و آخرين روش ارائه شده شاهد بهبود 16 درصدي در تعداد گيت¬هاي استفاده شده در طراحي مدار هستيم. واژه‌هاي كليدي: مدارهاي غيرهمزمان، خطاي هازارد، الگوريتم تكاملي، تاخيرهاي زماني