Розроблено методологію проектування проблемно-орієнтованих систем для обчислень з підвищеною точністю у форматі з плаваючою точкою на базі ПЛІС. Проведено аналіз архітектурно-структурних властивостей реконфігурованих пристроїв. Наведено загальний алгоритм синтезу оптимальних структур проблемно-орієнтованих пристроїв на ПЛІС. Наведено бібліотеку компонентів, що реалізують базовий набір математичних функцій, для обчислень з фіксованою та плаваючою точкою. Розроблено структуру типової реконфігурованої системи й унікальне програмне забезпечення для роботи з реконфігурованою підсистемою.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий асерційний метод верифікації та діагностування HDL-коду проектованої цифрової системи. Реалізовано новий метод убудованого діагностування апаратних модулів цифрової системи на кристалі, впроваджено у технологічний процес проектування новий метод аналізу тестопридатності системного HDL-коду та RTL-моделі цифрової структури на кристалі. Проведено імплентацію в маршрут проектування удосконаленої інфраструктури верифікації та діагностування системних HDL-моделей цифрових проектів. Реалізовано удосконалену інфраструктуру убудованого діагностування та ремонту цифрових систем на кристалах, інструктивно оформлено у вигляді нової організаційної інфрастуктури модель процесу проектування, верифікації та діагностування цифрових систем на кристалах.

  Скачати повний текст

Розроблено часові логіки, які дозволяють кількісно характеризувати часові властивості алгоритмів, що верифікуються. Показано, що семантика даних часових логік дозволяє використовувати моделі алгоритмів, що верифікуються, з числом станів меншим, ніж у відповідних моделях для існуючих часових логік та їх семантик. Вперше запропоновано методи трансляції програм з мови VHDL, яка застосовує конструкції з часовими затримками, у транзиційні системи. Відзначено, що роботи інших дослідників у даній області стосувалися мови VHDL без часових затримок. Показано, що використання конструкцій мови VHDL з часовими затримками дозволяє істотно скоротити строки розробки дискретних систем. Для запропонованих логік розроблено методи перевірки властивостей з явними часовими обмеженнями, одержано оцінку часової складності нового методу перевірки на моделі для логіки LCTL.

  Скачати повний текст

На підставі результатів теоретичних і експериментальних досліджень запропоновано нові структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів. Показано, що для оптимізації швидкодії у їх схемах може бути використаний метод кешування сигналів. Даний метод застосовано для зниження середнього часу доступу до блоків структур пристроїв керування, реалізованим у базисі ПЗП або ППЗП. Розроблено нові структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів з кешуванням сигналів, що мають більш високу швидкодію у порівнянні з відомими структурами. Запропоновано метод визначення середньої тривалості такту роботи розроблених структур без поділу кодів з кешуванням, застосування якого дозволяє виконати аналіз структур пристроїв керування з довільним розміщенням декількох модулів кеш-пам'яті. Розроблено програмні моделі запропонованих структур, де використані як засоби моделювання мова опису апаратури VHDL та мова програмування C++. Досліджено розроблені структури з метою визначення області їх ефективного застосування. Вивчено ефективність структур з використанням часових характеристик блоків, а також значення ймовірностей кеш-влучень. З'ясовано, що запропоновані структури композиційних мікропрограмних пристроїв керування без поділу кодів з кешуванням сигналів у аспекті швидкодії у середньому в 2,5 раза ефективніші у порівнянні з аналогічними структурами-прототипами без кеш-пам'яті. Одержано залежності апаратурних витрат у модулі кеш-пам'яті від параметрів модуля. Дані залежності описані аналітичними виразами, які можуть бути використані проектувальниками апаратури для оцінювання можливостей використання розроблених структур з кеш-пам'яттю під час проектування обчислювальних систем.

  Скачати повний текст

Удосконалено процес проектування алгоритмічних операційних пристроїв (АОП) шляхом розробки та практичного використання методів і засобів проектування АОП з графічного подання виконуваних алгоритмів. Запропоновано метод запису потокового графа алгоритму (ПГА) у формі структурної матриці, яка не вимагає виконання операцій визначення розподілу вершин потокового графа алгоритму за ярусами, що дозволило формалізувати етап високорівневого синтезу АОП. Розглянуто новий метод побудови структурної матриці із тексту програми виконання алгоритму, який полягає в аналізі тексту програми та визначенні операцій, що можуть виконуватися паралельно, та записі порядку їх паралельного виконання в структурну матрицю. Одержано можливість розподілу операцій за ярусами ПГА безпосередньо у процесі аналізу програми.

  Скачати повний текст

Розроблено методи синтезу конвеєрних обчислювальних систем (ОС) через відображення просторового графа синхронних потоків даних у структуру ОС і розклад виконання операцій у ній, який забезпечує за заданого періоду виконання алгоритму в L тактів мінімізацію тривалості тактового інтервалу, об'єму пам'яті, а також апаратних витрат, включаючи кількість процесорних елементів, їх регістрів, мультиплексорів, з'єднань. Розроблено методи синтезу конвеєрних ОС для програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС), проектування ОС з використанням мови VHDL, відображення алгоритмів обробки синхронних потоків даних з операторами керування, спосіб синтезу буферних схем.

  Скачати повний текст

Розроблено нові ефективні моделі та методи, призначені для використання в САПР цифрових керуючих пристроїв (ЦКП). На основі відомої ознаки жорсткості моделі та новоутворених ознак її ширини та загальності розроблено класифікацію моделей керування та цифрових обчислювальних систем (ЦОС). Визначено місце традиційних моделей керування ЦОС у даній класифікації, виявлено їх недоліки. Показано недосконалість методів проектування, розроблених з використанням традиційних моделей керування ЦОС. Запропоновано нові моделі низького та високого рівнів для ЦКП, в яких усунуто виявлені недоліки традиційних моделей. Розроблено ефективні методи синтезу ЦКП за його описом на основі нових моделей керування ЦОС. Удосконалено методи оптимального кодування станів цифрового автомата, впровадження яких сприяє зменшенню апаратних витрат на реалізацію функції переходів ЦКП. Розроблено інформаційну технологію автоматизованого проектування ЦКП, в якій об'єднано традиційні й нові моделі та методи в єдиний формалізований процес, спрямований на підвищення ефективності кінцевого результату. Здійснено практичну апробацію розробленої інформаційної технології в САПР ЦКП.

  Скачати повний текст

Запропоновано використовувати операцію об'єднання циклів у вихідному тексті опису вбудованих систем із метою зниження їх енергоспоживання. Розроблено алгоритм об'єднання багатовимірних циклів зі зв'язками по даних та виходу, який може використовуватися у системах синтезу мікросхем і програмування мікроконтролерів. Дозволено зменшувати об'єм інформації, що потрібно зберігати у кеш-пам'яті або регістрах процесора. Створено програмні засоби, апробовані під час синтезу логічних обчислювальних пристроїв. Показано, що застосування створених програмних засобів для перетворення програм мікроконтролерів приводять до значного зменшення кількості звернень до основного запам'ятовуючого пристрою.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено методи і засоби підвищення ефективності паралельних обчислювальних систем і мереж. Запропоновано й апробовано нові інформаційні технології автоматичного проектування засобів обчислювальної техніки. Розроблено методи організації обчислювальної мережі для розподіленого моделювання цифрових систем. Запропоновано спосіб організації списку подій, що прискорює вставку нових елементів. Розроблено нові критерії оптимальності відображення цифрових систем на граф мережних моделюючих процесорів. Наведено оцінки часової та ємнісної складності мережних моделюючих процесорів. Запропоновано новий спосіб налагодження розподілених застосувань з використанням діаграм причинно-наслідкових зв'язків.

  Скачати повний текст

Проаналізовано можливі варіанти створення сучасних розподілених САПР та показано переваги використання технології Grid, яка мало відома в Україні та комплексно забезпечує створення єдиного мережевого середовища зі швидкісними комунікаційними каналами для об'єднання апаратних засобів і програмних комплексів САПР з метою реалізації великих проектів, сумісну роботу команди інженерів у середовищі, утвореному гетерогенними апаратними та програмними платформами, а також резервування, планування використання й обліку ресурсів, необхідних для виконання проектувальних робіт, та роботу у мережевому розподіленому середовищі з брандмауерами, проксісерверами й іншими активними системами безпеки, що практично неможливо за використання інших технологій. З метою подальшого застосування для створення розподіленої САПР проаналізовано специфікації та стандарти технології Grid, систематизовано інформацію про можливості та інструментарій Grid, виявлено джерела вільного програмного забезпечення розробника розподілених систем у середовищі Grid. Показано, що у разі його використання створення САПР зумовлене розробкою логіки функціонування САПР. Сформовано рекомендації щодо розробки розподілених САПР на базі технології Grid, яких продемонстровано на прикладі САПР для схемотехнічного проектування надвеликих електронних схем. Для проведення часового аналізу великих електронних схем розроблено діакоптичний метод, який передбачає застосування розбиття на підсхеми та використання процедури подвійного різношвидкісного інтегрування рівнянь всієї схеми й окремих підсхем, розбиття повної схеми на підсхеми за ітераційними властивостями, за якого час обчислення окремих підсхем мав бути приблизно однаковим, а також процедури прогнозування значень змінних зв'язку у проміжку між окремими кроками на відміну від звичайної фіксації їх значень, що призводить до зменшення кількості часових кроків.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст