Υλοποίηση Φίλτρου Fir Με Τεχνολογία Asic

Abstract

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση διαφόρων τοπολογιών φίλτρων και η διερεύνησή τους ως προς τις επιδόσεις τους στην επιφάνεια, τη καθυστέρηση και την κατανάλωση σε τεχνολογία ASIC.Υλοποιήθηκαν τρεις τοπολογίες φίλτρου βασισμένες σε διαφορετικό συνδυασμό των δομικών μονάδων που απαιτούνται. Επιπρόσθετα, κάθε μια από αυτές τις τοπολογίες υλοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τέσσερις διαφορετικές εκδοχές της μονάδας του πολλαπλασιαστή. Πιο συγκεκριμένα, υλοποιήθηκαν σε γλώσσα Verilog η direct, η transpose και η mixed μορφή φίλτρου FIR για μήκη λέξεων 16 bits. Παράλληλα, κάθε μια από τις παραπάνω μορφές υλοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τέσσερα διαφορετικά κυκλώματα ενός πολλαπλασιαστή. Το πρώτο σύμφωνα με τη συμβατική υλοποίηση πολλαπλασιαστή με Modified Booth προ-κωδικοποίηση, το δεύτερο σύμφωνα με την υλοποίηση πολλαπλασιαστή με NR4SD προ-κωδικοποίηση, το τρίτο και το τέταρτο κύκλωμα αποτελούν τις περικομμένες μορφές των δύο προηγούμενων, δηλαδή πολλαπλασιαστή σταθερού μήκους με Modified Booth προ-κωδικοποίηση και πολλαπλασιαστή σταθερού μήκους με NR4SD προ-κωδικοποίηση αντίστοιχα. Τα κυκλώματα προσομοιώθηκαν με βάση μια standard cell CMOS βιβλιοθήκη 90nm της Artisan. Τα αποτελέσματα καθυστέρησης, επιφάνειας και κατανάλωσης των παραπάνω περιπτώσεων συγκρίθηκαν μεταξύ τους για να επιλεγεί η βέλτιστη υλοποίηση.