Разработка принципов построения специализированных микроконтроллеров работающих в базисе модулярных вычислительных структур

Цель: разработка новых принципов построения, а также повышения технических характеристик специализированных микроконтроллеров (быстродействие, надежность, энергопотребление) за счет использования современных непозиционных структур. Выявлена эффективность применения модулярных вычислительных структур при проектировании аппаратных однотактных умножителей как базовых элементов модульного АУ. Предложены: подход к проектированию модулярных процессоров на базе принципа факторизации, метод обнаружения и исправления ошибок на четырехмодульном наборе с попарно не взаимнопростыми основаниями; метод построения арифметического узла вычислительного элемента, базирующегося на бимодульной арифметике. Разработана архитектура арифметического ядра модулярного процессора, базирующаяся на принципах распределенной вычислительной среды на однотипных вычислительных элементах. Создан прототип арифметического ядра модулярного процессора в виде IP-блока, интегрированного в структуру синтезируемого процессора Altera Nios II; приведена расширенная система команд для работы с модулярным IP-блоком. Получены результаты моделирования разработанного IP-блока в рамках системы процессора Altera Nios II ПЛИС EP3C120 семейства Cyclone III, которые показали увеличение быстродействия при обработке цифровой информации для задач цифровой обработки сигналов.