|
|
Polymorphic Self-Checking Circuits
Mazuch, Martin ; Růžička, Richard (referee) ; Sekanina, Lukáš (advisor)
This Master's thesis deals with question of the development of self-checking polymorphic circuits. It deals with a traditional way of creating reliable and self-checking circuits, presenting basic principles and methods. Also a method of Cartesian Genetic Programming for development of combinational circuits is explained. This thesis describes concepts of polymorphic gates and circuits and their benefits in practical use. Some existing self-checking polymorphic circuits are presented and their self-checking capabilities are analyzed. A proposal of realization of a design system for self-checking polymorphic circuits is given. A design system has been built based on presented specification and an application allowing simulations and analysis of system-proposed solutions has been created. Variety of experiments have been performed at created system and several interesting solutions have been acquired. At the end, conclusion is given and benefits of MSc. project are discussed.
|
|
|
Evolutionary Approach to Synthesis and Optimization of Ordinary and Polymorphic Circuits
Gajda, Zbyšek ; Schmidt, Jan (referee) ; Zelinka,, Ivan (referee) ; Sekanina, Lukáš (advisor)
Tato disertační práce se zabývá evolučním návrhem a optimalizací jak běžných, tak polymorfních digitálních obvodů. V práci jsou uvedena a vyhodnocena nová rozšíření kartézského genetického programování (Cartesian Genetic Programming, CGP), která umožňují zkrácení výpočetního času a získávání kompaktnějších obvodů. Další část práce se zaměřuje na nové metody syntézy polymorfních obvodů. Uvedené metody založené na polymorfních binárních rozhodovacích diagramech a polymorfním multiplexovaní rozšiřují běžné reprezentace digitálních obvodů, a to s ohledem na začlenění polymorfních hradel. Z důvodu snížení počtu hradel v obvodech syntetizovaných uvedenými metodami je provedena evoluční optimalizace založená na CGP. Implementované polymorfní obvody, které jsou optimalizovány s využitím CGP, reprezentují nejlepší známá řešení, jestliže je jako cílové kritérium brán počet hradel obvodu.
|
|
|
Novel approach to polymorphism in gate-level digital circuits
Nevoral, Jan ; Plíva, Zdeněk (referee) ; Stopjaková,, Viera (referee) ; Růžička, Richard (advisor)
Před necelými dvaceti lety byl představen nekonvenční přístup k implementaci multifunkčních obvodů, tzv. polymorfní elektronika. Polymorfní elektronika umožňuje implementovat jedním obvodem dvě nebo více funkcí, přičemž aktuálně funkce závisí na stavu okolního prostředí obvodu. Klíčovými komponentami takových obvodů jsou polymorfní hradla. Od představení konceptu polymorfní elektroniky bylo publikováno několik desítek polymorfních hradel. Parametry většiny z nich však neumožňují jejich využití v reálných aplikacích. Bez dostatečného množství polymorfních hradel s dobrými parametry však nejspíše zůstane v aplikacích založených na multifunkčním chování nebo rekonfiguraci konvenční elektronika preferována před tou polymorfní. Tato disertační práce představuje nový přístup k polymorfní elektronice. Je založen na hradlech, jejichž funkce závisí na polaritě napájecích přívodů. Cílem této disertační práce je ukázat, že takový přístup umožňuje navrhnout hradla s výrazně lepšími parametry. Aby bylo možné systematicky navrhovat na úrovni tranzistorů takováto hradla, byla navržena evoluční metoda založená na kartézském genetickém programování (CGP). To umožnilo navrhnout několik sad efektivních polymorfních hradel založených jak na konvenčních MOSFET tranzistorech, tak na double-gate ambipolárních tranzistorech. Z těchto sad hradel byla vytvořena knihovna, která je v současné době volně dostupná pro ostatní vědce. Dále byla v této práci navržena řada složitějších obvodů založená na navržených hradlech. Na různých úrovních návrhu obvodů (hradla, RTL, cílová aplikace) je pak ukázáno, že navrhovaný polymorfismus na úrovni hradel představuje velké výhody v porovnání s předchozí generací polymorfních hradel, ale může být také konkurenceschopný nebo výrazně lepší než konvenční řešení takovýchto obvodů.
|
|
|
GUI for REPOMO
Šimek, Petr ; Růžička, Richard (referee) ; Sekanina, Lukáš (advisor)
Today, reconfigurable hardware is happend tendency when we can configure static circuit structure in the same way as software. REPOMO is a reconfigurable chip which contains 32 polymorphic gates. Polymorphism means that a gate can change its logic function as a response to the power supply voltage. The purpose of this thesis is to introduce the area of polymorphic circuits and construction and function of REPOMO chip. The main goal of the thesis is proposed and implemeted graphical user interface which make easy progress applications for chip REPOMO.
|
|
|
Novel approach to polymorphism in gate-level digital circuits
Nevoral, Jan ; Plíva, Zdeněk (referee) ; Stopjaková,, Viera (referee) ; Růžička, Richard (advisor)
Před necelými dvaceti lety byl představen nekonvenční přístup k implementaci multifunkčních obvodů, tzv. polymorfní elektronika. Polymorfní elektronika umožňuje implementovat jedním obvodem dvě nebo více funkcí, přičemž aktuálně funkce závisí na stavu okolního prostředí obvodu. Klíčovými komponentami takových obvodů jsou polymorfní hradla. Od představení konceptu polymorfní elektroniky bylo publikováno několik desítek polymorfních hradel. Parametry většiny z nich však neumožňují jejich využití v reálných aplikacích. Bez dostatečného množství polymorfních hradel s dobrými parametry však nejspíše zůstane v aplikacích založených na multifunkčním chování nebo rekonfiguraci konvenční elektronika preferována před tou polymorfní. Tato disertační práce představuje nový přístup k polymorfní elektronice. Je založen na hradlech, jejichž funkce závisí na polaritě napájecích přívodů. Cílem této disertační práce je ukázat, že takový přístup umožňuje navrhnout hradla s výrazně lepšími parametry. Aby bylo možné systematicky navrhovat na úrovni tranzistorů takováto hradla, byla navržena evoluční metoda založená na kartézském genetickém programování (CGP). To umožnilo navrhnout několik sad efektivních polymorfních hradel založených jak na konvenčních MOSFET tranzistorech, tak na double-gate ambipolárních tranzistorech. Z těchto sad hradel byla vytvořena knihovna, která je v současné době volně dostupná pro ostatní vědce. Dále byla v této práci navržena řada složitějších obvodů založená na navržených hradlech. Na různých úrovních návrhu obvodů (hradla, RTL, cílová aplikace) je pak ukázáno, že navrhovaný polymorfismus na úrovni hradel představuje velké výhody v porovnání s předchozí generací polymorfních hradel, ale může být také konkurenceschopný nebo výrazně lepší než konvenční řešení takovýchto obvodů.
|
|
|
Evolutionary Approach to Synthesis and Optimization of Ordinary and Polymorphic Circuits
Gajda, Zbyšek ; Schmidt, Jan (referee) ; Zelinka,, Ivan (referee) ; Sekanina, Lukáš (advisor)
Tato disertační práce se zabývá evolučním návrhem a optimalizací jak běžných, tak polymorfních digitálních obvodů. V práci jsou uvedena a vyhodnocena nová rozšíření kartézského genetického programování (Cartesian Genetic Programming, CGP), která umožňují zkrácení výpočetního času a získávání kompaktnějších obvodů. Další část práce se zaměřuje na nové metody syntézy polymorfních obvodů. Uvedené metody založené na polymorfních binárních rozhodovacích diagramech a polymorfním multiplexovaní rozšiřují běžné reprezentace digitálních obvodů, a to s ohledem na začlenění polymorfních hradel. Z důvodu snížení počtu hradel v obvodech syntetizovaných uvedenými metodami je provedena evoluční optimalizace založená na CGP. Implementované polymorfní obvody, které jsou optimalizovány s využitím CGP, reprezentují nejlepší známá řešení, jestliže je jako cílové kritérium brán počet hradel obvodu.
|
|
|
GUI for REPOMO
Šimek, Petr ; Růžička, Richard (referee) ; Sekanina, Lukáš (advisor)
Today, reconfigurable hardware is happend tendency when we can configure static circuit structure in the same way as software. REPOMO is a reconfigurable chip which contains 32 polymorphic gates. Polymorphism means that a gate can change its logic function as a response to the power supply voltage. The purpose of this thesis is to introduce the area of polymorphic circuits and construction and function of REPOMO chip. The main goal of the thesis is proposed and implemeted graphical user interface which make easy progress applications for chip REPOMO.
|
|
|
Polymorphic Self-Checking Circuits
Mazuch, Martin ; Růžička, Richard (referee) ; Sekanina, Lukáš (advisor)
This Master's thesis deals with question of the development of self-checking polymorphic circuits. It deals with a traditional way of creating reliable and self-checking circuits, presenting basic principles and methods. Also a method of Cartesian Genetic Programming for development of combinational circuits is explained. This thesis describes concepts of polymorphic gates and circuits and their benefits in practical use. Some existing self-checking polymorphic circuits are presented and their self-checking capabilities are analyzed. A proposal of realization of a design system for self-checking polymorphic circuits is given. A design system has been built based on presented specification and an application allowing simulations and analysis of system-proposed solutions has been created. Variety of experiments have been performed at created system and several interesting solutions have been acquired. At the end, conclusion is given and benefits of MSc. project are discussed.
|
guest ::
