مشخصات پژوهش

عنوان	سنتز درخت کلاک در طراحی توان پایین مدارهای دیجیتال
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	سنتز، انحراف کلاک، الگوریتم ژنتیک، توان مصرفی دینامیک
چکیده	در مدارهای سنکرون دیجیتال، کلاک یکی از مهم ترین اجزاء است. کلاک سیگنالی است که از یک منبع گرفته شده و تعیین کننده فرکانس کاری مدار است. مصرف کننده های اصلی کلاک فیلیپ فلاپ ها هستند که در مسئله سنتز درخت کلاک ماجول خوانده می شوند. چون هدف ما ساختن درخت کلاک با انحراف صفر است بنابراین باید حتماً از ساختار درخت H استفاده کنیم. از آنجایی که محل قرار گرفتن ماجول ها قبل از ساختن درخت کلاک مشخص است. بنابراین ساختار درخت H از پیش تعیین شده، به عبارت دیگر تعداد سطوح درخت و نحوه ی ادغام شاخه های درخت و همچنین الگوهای فعالیت گره های مختلف آن مشخص است. بدین ترتیب حل مسئله سنتز درخت کلاک عبارت است از تعیین محل و تعداد گیت های مورد نظر برای شاخه های درخت H. با توجه به تعداد زیاد ماجول های به کار رفته در طراحی های دیجیتال و همچنین وجود شاخه های متعدد در درخت کلاک، تغذیه کننده این شاخه ها برای دست یابی به پیاده سازی بهینه درخت کلاک باید جواب های بسیار زیادی را با هم مقایسه کرد. معمولا در مسائلی از این نوع، از روش های محاسبات تکاملی نظیر الگوریتم ژنتیک با توجه به میزان قدرت جستجوی بالای آنها در یافتن جواب-های بهینه مسئله استفاده می شود. برای استفاده از روش های تکاملی باید معیاری برای ارزیابی یک جواب مسئله تعریف شود که به تابع برازندگی مشهور است. در مسئله سنتز درخت کلاک این معیار را می توان براساس مقدار توان دینامیکی مصرفی درخت تعریف کرد. با این تعریف از تابع برازندگی، در مقایسه دو درخت کلاک برای یک مدار، درختی بهتر است که مقدار تابع برازندگی محاسبه شده برای آن مقدار کمتری داشته باشد. از آنجایی که توپولوژی درخت کلاک براساس تعداد ماجول های مدار تعریف می شود، لذا تعیین اینکه برای هر شاخه درخت، از دو حالت سیم تنها و سیم با گیت کنترل کدام انتخاب شود به الگوریتم تکاملی سپرده خواهد شد. الگوریتم تکاملی به کار رفته در این تحقیق نسبت به روش های پیشین از لحاظ توان مصرفی دارای نتایج مطلوب تری است. به عنوان مثال در مداری با 512 ماجول مقدار این بهبود برابر 25 درصد می باشد. ولی از جهت زمان اجرا روش پیشنهادی مخصوصاً در مدارهای با اندازه بزرگ، وضعیت مطلوبی ندارد.
پژوهشگران	مازیار محمدی (دانشجو)، هادی جهانی راد (استاد مشاور)، محمد فتحی (استاد راهنما)