基于遗传算法的低功耗有限状态机状态分配

提出一种通过状态分配来实现有限状态机的功耗和面积同时优化的方法．在分析现有成本函数的基础上，提出了一个新的成本函数，并利用遗传算法能进行多目标优化的能力来实现功耗和面积的同时优化．该算法用C语言实现，并对17个MCNC有限状态机标准电路进行测试．测试结果表明，与已有的功耗优化算法相比，文中算法在功耗和面积方面有一定的优势．     

面向多优化目标的有限状态机状态分配

针对有限状态机状态分配问题,提出一种不仅考虑面积,同时也考虑功耗的算法.借鉴接力跑算法的基本思想提出了全新的粗略搜索方法、聚焦搜索方法、指引操作和传递操作.为了克服局部最优和快速收敛的问题,算法中分成粗略搜索和聚焦搜索,粗略搜索采用旋转和非邻交换方法大幅度修改解,而聚焦搜索采用相邻交换方法小幅度修改解;指引操作利用概率计算来引导优化取得更佳解,传递操作则通过组合最优解和当前解产生新的解以克服局部最优解问题.实验结果表明,文中算法在面积、功耗和CPU时间三方面性能指标都获得了理想的结果.     

划分有限状态机的低功耗实现模型

通过引入映射状态,使得单状态机的状态分配算法可直接应用于被划分的有限状态机,提出了实现划分有限状态机的通用物理模型.对13个MCNC基准电路,采用文中模型进行测试,实验结果与已发表的结果相比,文中模型在功耗和面积的改进方面有一定的优势.     

辅助动力装置多级嵌套有限状态机控制方法

对辅助动力装置的控制实现采用多级嵌套有限状态机方法,可以兼顾电子控制器自身的工作状态与辅助动力装置不同的使用场景及运行状态,并对电子控制器工作模态进行离散化处理。与传统方法相比,该方法提高了系统的可扩展性,针对不同的控制模态自适应制定相应的控制策略,可以满足不同工况下的控制需求,降低了控制策略的复杂性,同时提高了电子控制器软件的模块化设计程度和系统的可靠性。运用辅助动力硬件在回路仿真系统对该方法进行验证,结果表明该方法可以保证辅助动力装置稳定、可靠的运行。     

面向峰值电流优化的FSM状态分配

有限状态机(FSM)状态分配与峰值电流有密切关系.针对峰值电流过大易导致电路失效的问题,提出2种优化峰值电流的方法.1)提出一种考虑峰值电流和动态功耗的成本函数,采用遗传算法对两者进行同时优化;2)首先基于遗传算法得到功耗优化后的状态分配解,然后提出基于布尔可满足性(SAT)的启发式算法对功耗优化的状态分配进行重新编码,以降低峰值电流.将这2种方法应用于LGSynth93标准电路的实验结果表明,与传统的功耗优化算法相比,第1种方法虽然功耗略有增加,但能有效地降低峰值电流;第2种方法在实现不增加功耗额外开销的前提下能有效地降低峰值电流,并可将其有效地集成到不同的FSM功耗优化算法中,获得低功耗、低峰值电流的FSM状态分配解.     

基于有限状态机的网络协议状态机制检测方法

进行网络稳定性测试时,对网络协议状态机制进行检测可以有效提高测试的全面性.基于有限状态机思想提出了一种协议状态机制检测方法.建立待测协议特定消息发送实体的有限状态机模型,确定输入集合;测试并监测实体的状态转移情况,生成状态转移图;根据状态转移图判定该消息的状态机制,确定有状态协议消息的触发条件,对消息进行归纳分类实现协议状态机制的判定.搭建实验环境,验证了该方法的有效性.     

基于有限状态机的自动售货机控制器

针对随着自动售货机控制器由简单不断地变得庞大,从而出现的难扩展、难维护问题,在传统的有限状态机理论基础上,提出一种层次型有限状态机（Hierarchical FSM,HFSM）模型。该模型对系统状态进行抽象,增加中间状态,并将复杂的系统状态图转化为一棵状态树,利用状态的局部相关性查找下一个目标状态。分析表明,该模型能有效地解决复杂系统的“庞大症”。     

基于Verilog和VHDL的状态机设计技术

对于数字逻辑工程师来说,设计一个同步有限状态机(FSM)是一项很常见的任务。该论文讨论了若干关于设计有限状态机方面的问题,包括用于状态分配的状态编码方法,状态机的输入输出等等。     

HSM2：改进的有限状态机状态化简的启发式算法

在时序电路的自动综合中，状态化简作为一个重要的组成部分，对综合后电路的面积、时延、功耗和验证有着重要的影响。状态化简作为一个NP难题，人们在过去的几十年中对它作了大量的深入研究。     

基于整体退火遗传算法的低功耗最佳极性搜索

针对n变量逻辑函数在不同极性下所对应的XNOR/OR电路功耗和面积不同的特点,首先用信号概率传递算法和多输入XNOR/OR(同或/或)门的低功耗分解算法建立了XNOR/OR电路的功耗估计模型.在此基础上,将基于列表技术的极性转换算法和整体退火遗传算法相结合,提出了一种针对大规模XNOR/OR电路的低功耗最佳极性搜索算法.对8个较大规模MCNC Benchmark电路测试表明,该算法搜索到的最佳极性所对应的XNOR/OR电路与极性0时的XNOR/OR电路相比,平均节省功耗和面积分别达到了84.4%和65.2%.     

Low Power State Assignment Algorithm for FSMs Considering Peak Current Optimization

Finite state machine （FSM） plays a vital current which is drawn by state transitions can result in role in the sequential logic design. In an FSM, the high peak large voltage drop and electromigration which significantly affect circuit reliability. Several published papers show that the peak current can be reduced by post-optimization schemes or Boolean satisfiability （SAT）-based formulations. However, those methods of reducing the peak current either increase the overall power dissipation or are not efficient. This paper has proposed a low power state assignment algorithm with upper bound peak current constraints. First the peak current constraints are weighted into the objective function by Lagrangian relaxation technique with Lagrangian multipliers to penalize the violation. Second, Lagrangian sub-problems are solved by a genetic algorithm with Lagrangian multipliers updated by the subgradient optimization method. Finally, a heuristic algorithm determines the upper bound of the peak current, and achieves optimization between peak current and switching power. Experimental results of International Workshop on Logic and Synthesis （IWLS） 1993 benchmark suites show that the proposed method can achieve up to 45.27% reduction of peak current, 6.31% reduction of switching power, and significant reduction of run time compared with previously published results.     

Dynamic Functional Unit Assignment for Low Power

A hardware method for functional unit assignment is presented, based on the principle that a functional unit's power consumption is approximated by the switching activity of its inputs. Since computing the Hamming distance of the inputs in hardware is expensive, only a portion of the inputs are examined. Integers often have many identical top bits, due to sign extension, and floating points often have many zeros in the least significant digits, due to the casting of integer values into floating point, and other reasons. The accuracy of these approximations is studied and the results are used to develop a simple, but effective, hardware scheme.     

多级逻辑综合及逻辑图自动生成

本文重点讨论多级逻辑综合,连线表自动生成并绘出逻辑图。文中阐述了多级逻辑综合算法及逻辑图自动生成的布局、布线算法,给出了主要框图和连线表的生成方法,以及由网表转换为逻辑线路描述语言的接口程序框图,还介绍了在X-Window环境下根据网表直接生成逻辑图的实现方法。     

一种任务驱动的低功耗方法在微处理器中的应用

功耗与计算强度成正比，在处理一般计算任务时，微处理器并不需要工作在最高的速度，因为高速意味高功耗，为了避免计算资源的浪费和降低功耗，此时应该使其在尽可能低的电压下工作。本文设计了一种基于任务驱动的低功耗方法，采用多个电压取代单一电压供电模式，根据待处理任务的实际计算需要来选定工作电压，既按时完成计算任务，又避免了功耗的浪费，实验表明该方法能降低40－50％的功耗。     

改进遗传算法的防空目标分配

对防空目标分配的前提、原则和分配模型假设条件进行分析,建立基于遗传算法的防空目标分配模型,针对二进制编码不利于处理约束条件的缺点提出十进制编码的染色体表示策略,对建立的模型进行优化。设定初始条件后,基于遗传算法的原理,对改进后的防空目标分配模型进行MATLAB仿真,然后用改良圈算法和海明距离对初始种群的产生进行改进,引入Logistic混沌序列对交叉算子进行改进,并且用按个体适应度大小排序的选择算法来代替赌轮选择方法。仿真结果表明,与简单遗传算法相比,遗传算法改进合理,搜索到全局最优解的概率提高到了90%以上,收敛速度大大增加,相较于模拟退火和禁忌搜索算法,改进后的遗传算法能够以非常少的进化代数,极少的时间消耗达到较高的搜索概率,效率提高了一倍甚至更多。     

CMOS IC的低功耗设计

分析了功耗的产生原因和几种不同的低功耗电路结构的优缺点,论述了如何从电源设计,时钟管理等方面降低功耗。