Einfluss der Zahlendarstellung auf den Energieaufwand rückkopplungsfreier DSP-Algorithmen - Impact of Number Representation on the Energy Consumption of Finite Response DSP-Agorithms.

Abstract

Die vorliegende Arbeit untersucht den Einfluss der Zahlendarste llung mittels ziffern-weise eigenem Vorzeichen, Signed Binary Number Representat ion, auf den Energie-aufwand rückkopplungsfreier DSP-Algorithmen. Es werden Meth oden zur Bestimmung der Energieaufnahme in kombinatorischen Schaltungen vorgeste llt. Eine dieser Methoden, basierend auf der Berechnung von Signalaktivitäten an hand von Signalzustandswahrscheinlichkeiten, wird ausführlich erläutert. Diese M ethode wird auf Addierzellen, welche Zahlendarstellungen mittels ziffernweise ei genem Vorzeichen nutzen, angewandt. Die ermittelten Ergebnisse werden vorgestell t. Der Zusammenhang zwischen der Wahl der Repräsentation der Zahlendarstellung m ittels ziffernweise eigenem Vorzeichen und dem Energieaufwand bei Berechnung rüc kkopplungsfreier Algorithmen in Digitalen Signalprozessoren wird dargelegt. Es w ird ein im Rahmen dieser Arbeit entwickeltes Softwarepaket vorgestellt, mit welc hem ausgewählte Beispiele der oben genannten Addierzellen bezüglich der entwicke lten Methode untersucht werden. Aus den Ergebnissen dieser Untersuchungen werden Rückschlüsse auf das energetische Verhalten von Addierern, Multiplizierern und Multiply-Accumulate-Einheiten, basierend auf diesen Addiererzellen, gezogen.