High performance 16 bit multiplier design using mos current mode logic
Akım modlu mantık devreleri kullanılarak yapılan yüksek performanslı 16 bit çarpıcı devresi tasarımı
- Tez No: 232618
- Danışmanlar: PROF. AVNİ MORGÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Bu çalışmada düşük güç ve yüksek hızlı uygulamalar için mos akım modlu mantık devreleri kullanılmıştır. Daha sonra akım modlu mantık devreleri kullanılarak küçük bir kütüphane oluşturulmuş ve bu kütüphane içindeki devreler çeşitli performans ihtiyaçlarına göre (çıkış gerilimi, gerilim kazancı, akım) optimize edilmiştir. Bu devreler kullanılarak işaretli 16 bit çarpıcı devresi yapılmıştır.Çarpıcı devresi mimarisinde, kısmi çarpanları yarı yarıya azaltmak için Booth kodlaması kullanılmıştır. Ayrıca kısmi çarpanların toplamasını kısa bir sürede yapmak için Wallace ağaç yapısı kullanılmıştr. Wallace ağaç yapısında tam toplayıcılar ve yarım toplayıcılar kullanılmıştır. En son olarak final toplayıcısında 32 bit hibrid toplayıcı kullanılmıştır.0.18 mikrometre UMC teknolojisi kullanılmıştır. Dört değişik kaynak akımı ile çalışan çarpıcı devresi tasarlanmıştır. Birincisi 800 MHz'te çalışmakta, 55mW güç harcamaktadır. İkincisi 600 MHz'te çalışmakta, 37mW güç harcamaktadır. Üçüncüsü 400 MHz'te çalışmakta, 27mW güç harcamaktadır. Sonuncusu ise 250MHz'te çalışmakta ve 16mW güç harcamaktadır. Üçüncü çarpıcı devresi aynı teknolojide çalışan devreden, aynı frekansda % 25 daha az güç harcamaktadır [14]. Ayrıca ikinci modda çalışan çarpıcı devresi yine aynı teknolojide çalışan devreden aynı güç sarfiyatında % 50 daha hızlı çalışmaktadır [14]. Güç kaynağındaki akımın değişme oranı sadece % 4 dür ve çarpıcı devresi 7268 transistör içermektedir. Literatürdeki benzer CMOS çarpıcı devresi 13444 transistör içermektedir.
Özet (Çeviri)
In this work, MOS Current Mode Logic (MCML) is determined for low power and high speed applications. A small MCML cell library is developed and optimized for several different performance requirements. These requirements are voltage swing, voltage gain and current. The cells are then applied to the implementation of a 16 bit signed multiplier . In the literature, there are only two 8 bit MCML multipliers [12] [13] . We couldn?t find any 16 bit MCML multiplier in the literature.Modified radix 4 booth encoding is used to reduce the number of partial products by half for the multiplier architecture. Also, Wallace tree structure is used to sum the partial products in reduced time. In the Wallace tree, only full adders and half adders are used. For the completion adder, a fast and low power 32 bit hybrid adder is used.Design is done in the 0.18µm UMC technology. A 16 bit non-pipelined MCML signed multiplier is designed and tested with 4 different reference voltages. The first one works at 800 MHz, consumes 55 mW. The second one works at 600 MHz, consumes 37mW. The third one works at 400 MHz, consumes 27mW. The last one works at 250 MHz, consumes 16 mW. The power of the third one is 25 % less than the CMOS multiplier with equivalent operating frequency, given in reference [14]. Also the speed of the second one is 50 % faster than the CMOS multiplier with equivalent power, given in reference [14]. The power supply current spike is only 4 % of the nominal current and the multiplier consists of 7268 transistors. The CMOS multiplier given in reference [14] consists of 13444 transistors.
Benzer Tezler
- DSP tabanlı bir sistem ile anahtarlamalı relüktans motorunun kontrolu
DSP based control of switched reluctance motor
İZEL ÇİPRUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. R. NEJAT TUNCAY
- VHDL ile lojik devre tasarımı ve DSP uygulamaları için çarpma bloklarının modellenmesi
Başlık çevirisi yok
SIDDIKA BERNA ÖRS
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET DERVİŞOĞLU
- İkinci nesil sayısal video yayını (DVB-S2) ileri hata kodlama birimi tasarımı ve gerçeklemesi
Design and implementation of forward error correction unit for second generation digital video broadcasting (DVB-S2)
ŞAKİR BALTA
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KARTAL
- Sayısal görüntülerin alt band kodlanması
Subband coding of digital images
SIDIK DÜNDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiY.DOÇ.DR. M. ERTUĞRUL ÇELEBİ
- 1200 baud FSK tümleşik modem tasarımı
Başlık çevirisi yok
BARIŞ POSAT
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ÇİLİNGİROĞLU