基于行为卡诺图的低功耗时序电路设计

作者：董坤; 方振国低功耗行为卡诺图门控电路时序电路

摘要：针对传统时序电路中存在的冗余时钟信号问题,分析冗余时钟信号在系统中的产生条件及分布情况.研究将基于算法优化与基于电路控制的两种门控技术相融合,提出一种新的低功耗时序电路设计方法.该方法在优化算法上,引入行为卡诺图的分析设计理念,直观展现出电路中每个触发器的冗余时钟信号的分布.在电路结构上,以与非门、或门及异或门建立基本门控电路模型,抑制保持“0”或保持“1”状态下的无效触发,有效释放“α”或“β”跃变,尽可能消除系统中的冗余时钟,实现有效降低电路整体功耗的目的.文章以4位扭环型计数器为设计实例,经Quartusii仿真测试,结果表明采用新方法设计的电路逻辑功能正确,能够实现自启动.与传统设计方法相比,能够节省更多的功耗或者提升电路性能,证明该方法的有效性和优越性。

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