АППАРАТНЫЙ ONLINE ВЫЧИСЛИТЕЛЬ СТЕПЕННЫХ ФУНКЦИЙ  С БИТОВЫМ ПОТОКОМ ДАННЫХ

Б. Ларченко; А. Шкиль; Л. Ларченко

Автор(и)

Б. Ларченко Харьковский национальный университет радиоэлектроники
А. Шкиль Харьковский национальный университет радиоэлектроники
Л. Ларченко Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Ключові слова:

функциональное преобразование, битовые потоки данных, обработка битовых потоков, метод, аппроксимация, математическая модель, конечный автомат, верификация

Анотація

Предлагаются модели проектирования бит-потокового online вычислителя степенных функций, использующие предложенный ранее, метод формирования приращений возрастающих ступенчатых функций, основанный на принципе выборки определенной части бит из входного битового потока данных. Получена усовершенствованная математическая модель бит-потокового вычислителя степенных функций, которая описана системой разностных неравенств, при выполнении каждого из которых на выходе устройства формируются биты выходного потока данных, соответствующие узлам аппроксимации воспроизводимой функции. При этом абсолютная погрешность вычисления заданной функции не превышает половины единицы младшего бита аргумента. В устройстве организован потоковый метод online вычислений с параллельно-последовательным выполнением преобразований над входным битовым потоком в соответствии с заданной функцией. Благодаря более совершенной математической модели предлагается архитектура вычислителя с более простым техническим решением. Предлагается аппаратная модель вычислителя, выполненная на основе конечного автомата модели Мура, разработана граф-схема алгоритма работы устройства и графовая модель управляющего автомата, что позволяет обеспечить четкость, наглядность и непротиворечивость реализации алгоритма. Устройство имплементировано в платформу FPGA, обеспечивающую гибкость реконфигурации, надежность и высокое быстродействие.

Біографії авторів

Б. Ларченко, Харьковский национальный университет радиоэлектроники

аспирант кафедры автоматизации проектирования вычислительной техники

А. Шкиль , Харьковский национальный университет радиоэлектроники

кандидат технических наук, доцент кафедры автоматизации проектирования вычислительной техники

Л. Ларченко , Харьковский национальный университет радиоэлектроники

кандидат технических наук, доцент кафедры автоматизации проектирования вычислительной техники

Посилання

Dhafer Al-Makhles, Nitish Patel, Akshya Swain. Bitstream control system: Stability and experimental application // Intern. Conf. on Appl. Electronics. Czech Republic, Pilsen, 2013. P. 1-6.

Bureneva O.I., Zhirnova O.A. Bit-streaming square root extractor. // Izvestiya LETI, 2019, No. 2, pp. 26 - 32. [Bureneva O.I., Zhirnova O.A. Bit-potokovoye ustroystvo izvlecheniya kvadratnogo kornya. Izvestiya LETI. No. 2, 2019, pp. 26 - 32. (in Russ)]

Peng Li, David J. Lilja, Weikang Qian, Marc D. Riedel, Kia Bazargan. Logical Computation on Stochastic Bit Streams with Linear Finite-State Machines. // IEEE Transactions on Computers, Vol. 63, No 6, 2014.

A.I. Gulin, N.M. Safyannikov, O.I. Bureneva, A.Yu. Kaydanovich. Assurance of Fault-Tolerance in Bit-Stream Computing Converters // Proceedings of 16th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2018). Kazan, Russia, September 14 - 17, 2018 .-- pp. 418 - 421.

A. S. Shkil, L. V. Larchenko, B. D. Larchenko. Bit-Stream Power Function Online Computer // Proceedings of 18 IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2020). Varna, Bulgaria. September 4 - 7, 2020 - pp. 423–428.

Safyannikov N.M., Bureneva O.I. Tracking stream computational converter for intelligent measuring systems // International Conference on Soft Computing. 2019.Vol. 1. From 263-266. [Saf'yannikov N.M., Bureneva O.I. Sledyashchiy potokovyy vychislitel'nyy preobrazovatel 'dlya intellektual'nykh izmeritel'nykh system. Mezhdunarodnaya konferentsiya po myagkim vychisleniyam, 2019, Vol. 1, pp. 263-266.

Stakhiv M.Yu. Abstract of the thesis. dissertatsii. Digital functional re-converting flexible type with shrinkable characteristics // Vidavnitstvo National University "Lvivska Politechnika". 2013.21 S. [M.YU. Stakhiv Avtoref. dysertatsiyi. Tsyfrovi funktsionalʹni peretvoryuvachi roz hortuyuchoho typu z pokrashchenymy kharakterystykamy. Vydavnytstvo Natsionalʹnoho universytetu "Lʹvivsʹka politekhnika", 2013.21 p. (iv Ukr)]

USSR author's certificate No. 1575176, M. class. G 06 F 7/552, 1990. [USSR author's certificate No. 1575176, M. class. G 06 F 7/552, 1990.] 9. Larchenko L. V., Kulak E. M., Larchenko B. D. Functional transformation of impulse streams in hardware calculators of mathematical functions // Radioelektronika and informatics. 2019. No. 3. P.2734. [L.V. Larchenko, E.M. Kulak, B.D. Larchenko. Functional conversion of pulse streams in hardware mathematical functions computer, Radioelectronics and Informatics, # 3, 2019, pp. 27-34. (iv Ukr)]