УДК 681.32
АНАЛИЗ СХЕМЫ АРБИТРА АСИНХРОННОЙ ПЛИС
С. Ф. Тюрин, д.т.н., профессор кафедры Автоматика и телемеханика ПНИПУ, профессор кафедры Математического обеспечения вычислительных систем ПГНИУ, Заслуженный изобретатель РФ; Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Со времени появления в 70-х годах ХХ века программируемой логики – сначала программируемых логических матриц (ПЛМ) фирмы Texas Instruments, а потом в 80-е годы – программируемых логических интегральных схем – ПЛИС не прекращаются попытки использования их в асинхронной схемотехнике. Однако до сих пор используется синхронный способ вычисления логических функций. Но частота синхронизации рассчитывается на самый худший случай, что приводит к уменьшению быстродействия. Кроме того, средства тактирования занимают большую площадь кристалла и ухудшают показатели энергоэффективности. Асинхронный способ обработки информации лишён этих недостатков, но порождает другой – более сложный синтез асинхронных схем. Кроме того, имеются известные трудности использования стандартных ПЛИС, заключающиеся, например, в реализации так называемых арбитров, позволяющих устранить негативные последствия состязаний (гонок). В последние годы предложены модифицированные ПЛИС, в которые включены дополнительные элементы, необходимые для реализации асинхронных схем. Но эти элементы, в свою очередь, тоже подвержены негативным свойствам переходных процессов в асинхронных схемах. В статье исследуется специальный арбитр, который отсутствует в синхронных ПЛИС. Цель работы − исследование особенностей схемы асинхронного арбитра, в котором имеется нестандартное подключение инверторов, определение функции переходов и моделирование работы, а также разработка арбитра для радиационно-стойких ПЛИС.
Ключевые слова: программируемая логическая интегральная схема, арбитр, триггер