طراحی ترکیبی مبدل‌های مستقیم و معکوس: شیوه‌ای نو برای کاهش پیچیدگی سخت‌افزاری سیستم اعداد مانده‌ای

ساختار سخت‌افزاری سیستم اعداد مانده‌ای متشکل از چندین واحد شامل مبدل مستقیم، واحدهای محاسباتی مجزا برای انجام جمع و ضرب پیمانه‌ای و مبدل معکوس است. مبدل‌های مستقیم و معکوس که برای ارتباط سیستم اعداد مانده‌ای با دیگر مدارهای دیجیتال نیاز است، در واقع سربار سیستم می‌باشند زیرا باعت افزایش سطح تراشه و توان مصرفی می‌شوند. این مقاله، برای اولین بار، یک مبدل ترکیبی برای سیستم اعداد مانده‌ای پیشنهاد می‌دهد که مبدل‌های مستقیم و معکوس را از طریق اشتراک سخت‌افزار، یک‌پارچه می‌کند. برای رسیدن به این هدف، از الگوریتم تبدیل درهم مبنا استفاده شده‌است تا روابط حسابی تبدیل معکوس در یک قالب مشابه با روابط حسابی تبدیل مستقیم قرار گیرند. سپس با استفاده از مالتی پلکسرها و تنظیم ورودی‌ها، از سخت‌افزار مبدل معکوس، برای انجام تبدیل مستقیم استفاده شده‌است. نتایج حاصل از پیاده‌سازی VLSI مبدل ترکیبی پیشنهادی مبتنی بر تکنولوژی TSMC-65nm، برای مجموعه پیمانه {2n-1, 22n, 2n+1-1}، نشانگر کاهش حداکثر 19 درصدی سطح تراشه در مقایسه با مجموع مبدل‌های مستقیم و معکوس است. این در حالی است که تأخیر مبدل ترکیبی پیشنهادی حداکثر 10 درصد از تأخیر مبدل معکوس مجزا بیش‌تر شده‌است.

کلیدواژه ها:

حساب کامپیوتری ، مدارهای حسابی دیجیتال ، سیستم اعداد مانده‌ای ، مبدل مستقیم ، مبدل معکوس ، جمع‌کننده پیمانه‌ای