低功耗异步fft电路设计与实现

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1、誦朵击种成＊葦ＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＵＮＩＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＩＶＥＲＳＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ硕ｉ学化论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ－Ｌ＇，ＸＸ／＜ｗＭｍ分播嘉乃．＼／＼＾．．＾Ｊ论文题目低功耗异歩ＦＦＴ电路设计与实现ｌｋ学科专业微电子学与固腿巧学号２Ｑ１３２１Ｑ３Ｑ２２４作者姓名万立？指导教师贺雅娟副教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进斤的研究工作及取得的研究成果。据我

2、所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：办／矣年ｒ月２午日兩论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、

3、缩印或扫描等复制手段保存。、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：顧ｇ靖日期：年ｒ月＾分类号密级注1UDC学位论文低功耗异步FFT电路设计与实现（题名和副题名）万立（作者姓名）指导教师贺雅娟副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业微电子学与固体电子学提交论文日期2016.04论文答辩日期2016.05学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THEASICDESIGNOFLOWPOWERASYNCH

4、RONOUSFFTPROCESSORAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MicroelectronicsandSolidStateElectronicsAuthor:WanLiAdvisor:AssociateProfessorHeYajuanSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-StateElectronics摘要摘要集成电路从诞生至今近六十年里，一直突飞猛进地发展。工艺线宽、工

5、作频率、电路规模等关键技术一次次革新，不断挑战着人类认知的极限。如今工艺线宽最小达到了10nm，工作频率早已突破GHz，电路规模突破百亿颗晶体管集成。然而随着集成度增高，而不断增高的功耗成为制约集成电路发展的一大阻碍。因此，低功耗技术的研究和应用如今成了集成电路设计的一个热门课题。市场上对低功耗集成电路的需求也越来越大，特别是对功耗有严格要求的产业，如医疗器具、国防科技、手机通信等。在众多低功耗技术中，异步时序电路结构因其天生的低功耗、高鲁棒性等特性而受到青睐。如今工艺线越来越小，电路集成度越来越高，异步时序电路相对于同步时序电路对电路功耗的

6、降低愈发明显。由于集成电路发展至今绝大部分一直采用的是同步时序电路结构，集成电路设计从前端到后端具有一套完整的设计EDA工具和设计流程。而异步时序电路虽然起步也很早，但是一直未得到发展，相应的CAD软件和设计策略极度匮乏。本论文基于异步时序电路的基本理论和现有的异步时序电路设计方法，提出了基于AMS的异步时序电路设计方法，并成功设计了一款异步32位booth乘法器，验证了所提出方法的可行性。快速傅里叶变换（FFT）作为如今信号处理中最常用的数据处理方式，专门的FFT处理器广泛的应用于医疗、通信、航空等产业中。本论文为设计一款具有低功耗性质的快

7、速傅里叶变换处理器，引进了异步时序电路结构。最终异步FFT处理器通过采用基于AMS的异步时序电路设计方法实现，并在0.13μmCMOS工艺线宽下进行综合。为分析其低功耗特性，同时设计一款相同规格的同步快速傅里叶变换处理器，在50MHZ时钟频率和相同环境条件下对比两者性能。通过分析，异步FFT处理器虽然相对于同步快速傅里叶变换处理器具有4.5%的面积额外消耗，但是降低了8%的功耗。关键词：低功耗技术，高鲁棒性，异步时序电路，快速傅里叶变换IABSTRACTABSTRACTSincethepastsixtyyears,theintegratedc

8、ircuittechnologyhasbeendevelopingbyleapsandbounds.ThekeytechniquesofIClikeprocessg