VLSI Synthesis of DSP Kernels: Algorithmic and Architectural Transformations

ویرایش: 1 
نویسندگان: Manesh Mehendale. Sunil D. Sherlekar (auth.)  
سری:  
ISBN (شابک) : 9781441949042, 9781475733556 
ناشر: Springer US 
سال نشر: 2001 
تعداد صفحات: 220 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 9 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 45,000



یک مرحله حیاتی در طراحی یک سیستم DSP، شناسایی برای هر یک از اجزای آن (هسته‌های DSP) یک معماری پیاده‌سازی است که درجه مطلوبی از انعطاف‌پذیری/برنامه‌نویسی را فراهم می‌کند و پارامترهای منطقه-تاخیر-قدرت را بهینه می‌کند. این کتاب کل فضای راه‌حل را شامل معماری‌های مبتنی بر ضریب سخت‌افزار و معماری‌های بدون مولتی پلکس است که درجات مختلفی از قابلیت برنامه‌ریزی را ارائه می‌دهند. برای هر یک از سبک‌های پیاده‌سازی، چندین تغییر الگوریتمی و معماری پیشنهاد شده‌اند تا به‌طور بهینه هسته‌های DSP مبتنی بر جمع وزنی را در فضای منطقه-نمایش-قدرت پیاده‌سازی کنند.
VLSI سنتز هسته‌های DSP موارد زیر را ارائه می‌دهد:

شش سبک پیاده‌سازی هدف مختلف -

• پیاده‌سازی مبتنی بر DSP قابل برنامه‌ریزی.
• پردازنده های قابل برنامه ریزی بدون ضریب سخت افزار اختصاصی.
• پیاده سازی با استفاده از ضرب(های) سخت افزاری و جمع(های)؛
• پیاده سازی مبتنی بر حساب توزیع شده (DA).
• پیاده سازی مبتنی بر سیستم شماره باقی مانده (RNS). و
• پیاده سازی بدون ضرب (با استفاده از جمع کننده ها و شیفترها) برای هسته های DSP با ضریب ثابت.

برای هر یک از سبک‌های پیاده‌سازی، توصیف و تحلیل چندین تغییر الگوریتمی و معماری با هدف یک یا چند منطقه کاهش‌یافته، عملکرد بالاتر و توان کم.

تکنیک های خودکار و نیمه خودکار برای اعمال هر یک از این تبدیل ها. و

طبقه بندی دگرگونی ها بر اساس ویژگی هایی که از آنها استفاده می کنند و کپسوله سازی آنها در چارچوب طراحی. روشی که از چارچوب برای بررسی سیستماتیک کاربرد این تبدیل ها بسته به ویژگی های الگوریتم و سبک اجرای هدف استفاده می کند.

VLSIسنتز هسته های DSP برای طراحان سیستم های DSP مبتنی بر سخت افزار و نرم افزار، توسعه دهندگان ماژول های IP برای برنامه های DSP مطالعه ضروری است. توسعه دهندگان، محققان و مدیران ابزارهای EDA علاقه مند به دریافت یک نمای کلی از روندهای فعلی و چالش های آینده در پیاده سازی بهینه هسته های DSP هستند. همچنین برای دانشجویان فارغ التحصیل متخصص در زمینه پردازش سیگنال دیجیتال VLSI مناسب خواهد بود.

A critical step in the design of a DSP system is to identify for each of its components (DSP kernels) an implementation architecture that provides the desired degree of flexibility/programmability and optimises the area-delay-power parameters. The book covers the entire solution space comprising both hardware multiplier-based and multiplex-less architectures that offer varying degrees of programmability. For each of the implementation styles, several algorithmic and architectural transformations are proposed so as to optimally implement weighted-sum based DSP kernels over the area-display-power space.
VLSI Synthesis of DSP Kernels presents the following:

Six different target implementation styles -

• Programmable DSP-based implementation;
• Programmable processors with no dedicated hardware multiplier;
• Implementation using hardware multiplier(s) and adder(s);
• Distributed Arithmetic (DA)-based implementation;
• Residue Number System (RNS)-based implementation; and
• Multiplier-less implementation (using adders and shifters) for fixed coefficient DSP kernels.

For each of the implementation styles, description and analysis of several algorithmic and architectural transformations aimed at one or more of reduced area, higher performance and low power;

Automated and semi-automated techniques for applying each of these transformations; and

Classification of the transformations based on the properties that they exploit and their encapsulation in a design framework. A methodology that uses the framework to systematically explore the application of these transformations depending on the characteristics of the algorithm and the target implementation style.

VLSISynthesis of DSP Kernels is essential reading for designers of both hardware- and software-based DSP systems, developers of IP modules for DSP applications, EDA tools developers, researchers and managers interested in getting a comprehensive overview of current trends and future challenges in optimal implementations of DSP kernels. It will also be suitable for graduate students specialising in the area of VLSI Digital Signal Processing.

Front Matter....Pages i-xxiii
Introduction....Pages 1-9
Programmable DSP Based Implementation....Pages 11-53
Implementation Using Hardware Multiplier(s) and Adder(s)....Pages 55-73
Distributed Arithmetic Based Implementation....Pages 75-111
Multiplier-Less Implementation....Pages 113-140
Implementation of Multiplication-Free Linear Transforms on a Programmable Processor....Pages 141-169
Residue Number System Based Implementation....Pages 171-185
A Framework for Algorithmic and Architectural Transformations....Pages 187-193
Summary....Pages 195-197
Back Matter....Pages 199-209