РУАЭСТ (RUAEST)
RISC-ЯДРО ДЛЯ ОБРАБОТКИ МНОГОМЕРНЫХ МАССИВОВ
Актуальность и цели. Работа на стыке нескольких областей математических и информационных дисциплин дает результаты, которые находят применение в различных прикладных областях, таких как цифровая обработка сигналов, криптография и пр. Элементы матричной алгебры позволяют создать алгоритмы параллельной и распределенной обработки многомерных массивов. Реализация на программируемой логической интегральной схеме позволяет сделать быструю и дешевую апробацию схемотехнической и программной реализации математического аппарата. Именно поэтому данные тематики широко представлены учеными России и Запада Материалы и методы. Исследование и реализация RISC-ядра для обработки многомерных массивов (матриц) проведены на основе формализма теории недетерминированных автоматов с последующим функциональным моделированием RISC-ядра в системе автоматизированного проектирования ALTERA QUARTUS. В качестве основных алгоритмов исследования и реализации блоков взяты алгоритмы матричной алгебры. Результаты. Приведено подробное описание RISC-ядра для обработки многомерных массивов. Получена модель функционирования RISC-ядра на основе теории недетерминированных автоматов. Предложена система канонических уравнений на основе математической модели RISC-ядра. Произведена схемотехническая реализация функциональных блоков RISC-ядра с последующим моделированием в системе автоматизированного проектирования Altera Quartus. Выводы. Предложен способ реализации функциональных блоков RISCядра для выполнения операций матричной алгебры. Использована теория недетерминированных автоматов для реализации модели функциональных блоков устройства. Произведено математическое описание, а затем функциональное моделирование устройств на уровне soft-процессора.