МОДЕЛІ ПРОЕКТУВАННЯ БІТ-ПОТОКОВОГО ONLINE-ОБЧИСЛЮВАЧА ІРРАЦІОНАЛЬНИХ ФУНКЦІЙ

Lina Larchenko; Bogdan Larchenko; Tetiana Rozhnova

doi:10.26906/SUNZ.2025.3.047

Автор(и)

Lina Larchenko
Bogdan Larchenko
Tetiana Rozhnova

DOI:

https://doi.org/10.26906/SUNZ.2025.3.047

Ключові слова:

функціональне перетворення, бітовий потік даних, потоковий спосіб обчислень, апроксимація, математична модель, автоматна модель, граф переходів, граф-схема алгоритму, FPGA

Анотація

Актуальність. В розподілених системах управління реального часу необхідно забезпечувати безперервний прийом та обробку потоків інформаційних даних у міру їх надходження. При цьому актуальним завданням є створення потокових обчислювачів, що виконують функціональне перетворення сигналів сенсорних компонентів, представлених у формі імпульсного потоку. Метою роботи є розробка математичної та автоматної моделей проектування потокового online-обчислювача ірраціональних функцій з імпульсним (бітовим) потоком даних. Об’єктом дослідження є апаратні біт-потокові обчислювачі ірраціональних функцій, основою яких є потоковий спосіб обчислень. Предметом дослідження є моделі та методи проектування біт-потокових onlineобчислювачів ірраціональних функцій. Результати. Запропоновано удосконалену математичну модель пристрою обчислення ірраціональної функцій з використанням методу ступінчастої апроксимації на основі оберненої функцій та автоматну модель обчислювача на основі кінцевого автомата Мура. Висновок. Використання запропонованих моделей проектування потокового обчислювача дозволяє мінімізувати абсолютну похибку обчислень, підвищити ефективність проектування пристроїв за рахунок використання розроблених HDL-шаблонів опису моделі обчислювача.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. Zhou F., Chai Y., (2020), “Near-sensor and in-sensor computing,” Nature Electronics, Vol. 3 (11). pp.. 664–671. doi:https://doi.org/ 10.1038/s41928-020-00501-9. DOI: https://doi.org/10.1038/s41928-020-00501-9

2. Shkil A. S., Larchenko L. V., and Larchenko B. D., (2020) “Bit-stream power function online computer”, Proceedings of the IEEE East-west design & test symposium (EWDTS), pp. 1-6. https://doi.org/10.1109/EWDTS50664.2020.9224764 DOI: https://doi.org/10.1109/EWDTS50664.2020.9224764

3. Sajjad M., Yusoff M. b. Z. and Ahmed M., (2020) "Design of Double-Precision Fully-Programmable Computational Unit for FPGA and ASIC," International Conference on Computing, Electronics & Communications Engineering (iCCECE), Southend, UK, , pp. 21-26. DOI: https://doi.org/10.1109/iCCECE49321.2020.9231146

4. Bureneva O., Mironov S., Safyannikov N., Sukhinets Zh. (2023) "Functional Converter for Intelligent Sensor and Its Layout Design. Engineering Proceedings", 33(1):50. https://doi.org/10.3390/engproc2023033050. DOI: https://doi.org/10.3390/engproc2023033050

5. Kumar P. A., (2019) “FPGA implementation of the trigonometric functions using the CORDIC algorithm”, Proceedings of the 5th International conference on Advanced computing & communication systems (ICACCS), pp. 894-900, doi: 10.1109/ICACCS.2019.8728315. DOI: https://doi.org/10.1109/ICACCS.2019.8728315

6. Rodriguez-Garcia, L. Pizano-Escalante, R. Parra-Michel, O. Longoria-Gandara and J. Cortez, (2013) "Fast fixed-point divider based on Newton-Raphson method and piecewise polynomial approximation," International Conference on Reconfigurable Computing and FPGAs (ReConFig), Cancun, Mexico, pp. 1-6, doi: 10.1109/ReConFig.2013.6732291. DOI: https://doi.org/10.1109/ReConFig.2013.6732291

7. Korniienko V., Larchenko L., Parkhomenko A., Larchenko A., (2023) “Design Models of Bit-Stream Online-Computers of Elementary Mathematical Functions," 12th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS), Sep. 2023, Dortmund, Germany, pp. 585-589. DOI: https://doi.org/10.1109/IDAACS58523.2023.10348885

8. Ларченко Б.Д., Шкіль О.С., Ларченко Л.В., Філіппенко І.В., Ющенко С.В. (2020) "Апаратний біт-потоковий online обчислювач дробово-раціональних функцій", Радіоелектроніка та інформатика, № 3., С. 55-63..

9. Шкіль О.С., Ларченко Б.Д., Ларченко Л.В., (2019) "Декомпозиція математичної моделі апаратного біт-потокового обчислювача ірраціональних функцій", Радіоелектроніка та інформатика, №4, С. 46-52.

10. Larchenko L.V., Parkhomenko A.V., Larchenko B.D., Korniienko V.R., (2024) "Design Models of Bit-Stream OnlineComputers for Sensor Components,” Radio Electronics, Computer Science, Control, vol. 1(68), pp. 48-61, https://doi.org/10.15588/1607-3274-2024-1-6. DOI: https://doi.org/10.15588/1607-3274-2024-1-6