狀態(tài)機編碼的低功耗設(shè)計.pdf

1、摩爾先生提出了晶體管的數(shù)量每十八個月翻一番，微處理器的速度也越來越快。功耗問題就成為集成電路設(shè)計時的一個主要問題，低功耗設(shè)計技術(shù)成為當(dāng)今VLSI產(chǎn)業(yè)的一項關(guān)鍵技術(shù)。在VLSI系統(tǒng)中大部分是時序電路，時序電路可以用符號化的FSM(Finite State Machine)來模擬，這就使得低功耗FSM的優(yōu)化變得尤為重要。
　　 本文工作是將現(xiàn)有的幾種狀態(tài)機編碼分別針對同一狀態(tài)機電路進行低功耗設(shè)計，主要設(shè)計了兩個實驗，基于跳變率統(tǒng)計兩

2、個實驗的結(jié)果，比較它們的功耗優(yōu)化率。
　　 論文主要內(nèi)容有三：(1)介紹狀態(tài)機和低功耗設(shè)計的基礎(chǔ)知識，例如狀態(tài)機的概念、原理、狀態(tài)機種類與編碼，低功耗策略和設(shè)計方法等；(2)在了解狀態(tài)機基本原理的基礎(chǔ)上設(shè)計了兩個有關(guān)狀態(tài)機的實驗，實驗一選擇的是一個四位的簡單狀態(tài)機，實驗二是UART傳送機。然后通過Verilog HDL語言對兩個實驗做功耗設(shè)計，比較它們的功耗；(3)對實驗中的程序用modelsim進行仿真，對結(jié)果進行了比較，得出

3、了仿真結(jié)論。
　　 論文在兩個實驗的設(shè)計下得出結(jié)論：在以兩位的Binary編碼來設(shè)計狀態(tài)機時(對應(yīng)的One-hot編碼是四位、Gray編碼是二位)，One-hot編碼功耗比之Binary編碼要多出了33.3％，而Gray編碼的功耗比之Binary編碼卻要優(yōu)化33.3％。故在所設(shè)計的兩個實驗下：三種編碼中Gray編碼的功耗最低，Binary編碼次之，One-hot編碼最高。
　　 所以在狀態(tài)機設(shè)計時，如果僅僅考慮功耗，那么