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By Peter Pirsch

Mit den Fortschritten in der Mikroelektronik wächst auch der Bedarf an VLSI-Realisierungen von digitalen Signalverarbeitungseinheiten. Die zunehmende Komplexität der Signalverarbeitungsverfahren führt insbesondere bei Signalen mit hoher Quellenrate auf Anforderungen, die nur durch spezielle Schaltungsstrukturen erfüllt werden können. Dieses Buch behandelt Schaltungstechniken und Architekturen zur Erzielung hoher Durchsatzraten von Algorithmen der Signalverarbeitung. Neben alternativen Schaltungstechniken zur Realisierung der Basisoperationen, Addition, Multiplikation und department werden CORDIC-Architekturen zur Implementierung transzendenter Funktionen vorgestellt. Zur Konzeption von Systemen mit Parallelverarbeitung und Pipelining wird ein allgemeines Verfahren zur Abbildung von Signalverarbeitungsalgorithmen auf anwendungsspezifischen Architekturen erläutert. Hierzu werden beispielhaft spezielle Architekturen für clear out, Matrixoperationen und die diskrete Fouriertransformation erörtert. Architekturen programmierbarer digitaler Signalprozessoren sowie beispielhafte zugehörige Implementierungen sind eingeschlossen. Das Buch soll sowohl Studenten und Ingenieure der Elektrotechnik als auch der technischen Informatik mit Architekturkonzepten der digitalen Signalverarbeitung vertraut machen.

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Die vorliegende Dissertation entstand wiihrend meiner Tlitigkeit als wissenschaftIicher Mitarbei ter am Fraunhofer-Institut fiir Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart. Herrn Professor Dr. -Ing. H. -I. Warnecke, dem ehemaligen Leiter dieses Institutes und jetzigen Prasidenten der Fraunhofer-Gesellschaft, danke ich flir die groBziigige Unterstiitzung und For derung, welche die Durchfiihrung dieser Arbeit ermoglichte.

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Wolfhard von Thienen ist Mitarbeiter der HMT Informationssysteme GmbH in Grasbrunn bei München, ein Dienstleistungsunternehmen insbesondere für die Bereiche Banken, Versicherungen und Handel. Er ist als Berater und Projektleiter tätig und hat an der Konzeption und Realisierung moderner Client/Server-Systeme verantwortlich mitgewirkt.

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Für die hauptsächliche Umladephase dieser Kapazitäten hat der treibende Inverter bereits den Sättigungspunkt der Transistoren (Mittenspannung) verlassen, und der aktive Transistor befindet sich im linearen Bereich. Für den aktiven Bereich ist ein niederohmiger Widerstand TJR o anzusetzen. Ein Wert von TJ = 0,6 hat sich für die Berechnung von Transmission-Gate-Anordnungen als zweckmäßig erwiesen. Die Auswirkung des nichtlinearen Innenwiderstandes des Treibers auf das Zeitverhalten kann so modelliert werden, daß für die erste Kapazität Cl noch mit einem Innenwiderstand RI = Ro und für alle nachfolgenden Kapazitäten C2, ...

1000fache Vergrößerung der Verzögerung im Vergleich zu dem Fall einer Last durch einen Minimalinverter. 4) [17]. Es kann gezeigt werden, daß für eine Optimierung die ursprüngliche Kanalweite Wo von Stufe zu Stufe um den gleichen Faktor v zunehmen muß. 4: Treiberschaltung für einen Fan-Out-Faktor F Bei jeder Inverterstufe ist der Fan-Out-Faktor um v größer als der Widerstandsfaktor. 14) Ein optimales v zur Minimierung der Verzögerung TD, N wird über die Nullstelle der Ableitung nach v bestimmt. 15) Für y =0 ist die Lösung v =e mehrfach in der Literatur abgeleitet [17].

O x 1 o y 1 a Ei b b c b. c Die Anordnung ist durch Verwendung von c, c, 0 und 1 als Eingangssignale und a, li, b, b als steuernde Signale zu vereinfachen. 2 Grundschaltungen in eMOS-Technologie 40 c. d. 2. Gesucht sind Komplexgatter in eMOS und Pseudo-NMOS zur Realisierung der Funktionen. Der Aufwand der ermittelten Schaltungen ist zu vergleichen. Die Vorund Nachteile sollen gegenübergestellt werden. Die nachfolgende Schaltung soll zur Realisierung der UND-Verknüpfung y=ab verwendet werden. a.

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