总线低功耗编码技术

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1、西安电子科技大学硕士学位论文总线低功耗编码技术姓名：王乃迪申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：刘毅20080101摘要本文概述了研究课题的背景。介绍了低功耗技术是集成电路设计的重要研究方向之一，也是论文在研究课题选择的重要依据。接着详细分析CMOS功耗的来源，并得出动态功耗是主要的功耗来源。随后深入分析了低功耗技术的现状：首先从原理上分析实现低功耗设计的理论方法，得出了降低电源电压、减小负载电容和降低开关活动性等方法来降低系统的功耗；然后分别从系统级、RTL级、电路级和门级上分析了低功耗技术。本文分别对地址总线低功耗编码技术和数据低功耗编码技术的发展历程做了总结

2、。分析了各个发展阶段中的典型编码技术，包括地址总线编码中的格雷码、TO编码、ABLORZ编码以及由TO发展出的TO—C编码，数据总线编码中的BI编码和线间耦合总线编码技术。总结各编码的算法思想，并根据各编码的算法进行了编程实现，采用综合工具分别对其进行了电路实现。根据深亚微米工艺中出现的新的寄生效应，经过理论分析和实验总结，构建深亚微米下总线模型；针对低功耗总线编码技术的瓶颈，分析地址总线的数据特征；由相邻信号线的逻辑电位，计算两线耦合动态功耗．应用于N位总线的M个连续时刻的功耗计算，并得到N位总线的平均功率因子，以反映N位总线的相邻耦合平均动态功率．根据程序地址总线的数据，搜索

3、得到对应最小平均功率因子的总线内信号线的排布方式，实现最优的低功耗总线布线，使程序地址总线的动态功耗降低了38．2％．关键字：低功耗总线编码功耗因子Abstract3Thepaperoutlinesthebackgroundonthesubject．Introducedthelow。powerdesignisallimportantresearchdirectionofICdesign，andisoneofimportantbasisforselectingthetopic．AfterdetailedanalysisofCMOSpowersource，theconclusiont

4、hatthedynamicpoweristhemainsourceofpowerisreached．Subsequentin-depthanalysisofthelow．powertechnologystatus：firstly，findthelow-powerdesigntheoryfromtheprinciple，andthenmakeadetmlclassifyfromtheangleofleveldesignanddesignflow．Inthepaper，thedevelopmentprocessesoftheaddressbuslow。powercodingtechn

5、ologyanddatabuslow．．powercodingtechnologyaresummarized．Detmledanalysisofthetypicalcodingtechnologyinvariousstages：Graycoding、TOcoding、ABLORZcodingandTO．Ccodingtechnologyofaddressbuscoding；BIcodingandlinecouplingcodingtechnologyofdatabuscoding。Reproducesallcodingalgorithms，carriesoutalgorithms

6、programmingandcircuitsAccordingtothenewparasiticeffectindeepsubmicron，thetheoreticalanalysisandexperimentalconclusion，thedeepsubmicronbusmodelisbuilt．Aimatbottlenecksoflow．powerbuscodingtechnology，analysisprogramcharacteristic；Accordingtothelogicvalueofadjacentbuses，thecouplingdynamicdissipat

7、ionofadjacentsignaliscomputed．ThemethodwasusedincalculatingthedynamicdissipationofNbitbusduringM，SOtheaveragedissipationfactorpMWasobtainedtoreffecttheaveragepowerofNbitbus．Withthedatafileofprogramaddressbus，tllebestroutingofbuswassearchedbyc