USING MULTI-BIT FLIP-FLOPS FORCLOCK POWER SAVING

教育部主辦九十八學年度大學校院積體電路電腦輔助設計軟體製作競賽

指導老師：劉一宇　老師專題學生：葉俊逸

Introduction 透過簡化後的電路設計資料，來觀察 flip-

flops 與 PIN 特性以及探討數個 flip-flop之間的關係與合成的條件。 研究到最終的目的是希望能設計出，能將數個 Single-bit flip-flops 組合成 Multi-bit

flip-flop 的演算法，進而降低 power 的消耗，也可以減少面積的使用量。

例子

Analysis

1. Flip-flop 被建立的條件2. Slack 與 PIN 的關係3. PIN 合理範圍圖的特性與描述4. flip-flop 可以被建立的範圍圖5. 合理範圍圖之間是否有重疊區域6. 利用特徵碼判斷是否重疊7. 合理範圍圖交疊出來的圖

Flip-flop 被建立的條件1. 必須屬於清單內合理的型態．2. 建立的座標要在 Chip 範圍內，且座標要符合 Grid 設定3. 建立的座標不能與其他 Flip-flop 與 PIN 重疊．4. 建立時 BIN_size 的額度要在合理值範圍內5. 與各連接的 PIN 之間， Slack 要合理

Slack 與 PIN 的關係 Slack 設立是為了表現電路訊號的延遲與衰退的極限距離，我們代稱它為

MAXSlack 。

PIN 合理範圍圖的特性與描述 每一個 PIN 的合理範圍圖為相似圖形 斜率為正的看 X ，斜率為負的看Ｙ

flip-flop 可以被建立的範圍圖

合理範圍圖之間是否有重疊區域 每個合理範圍圖會有兩組平行線 兩個以上合理範圍圖的平行線之間會有跨越關係 依跨越關係可判斷是否會重疊

兩組平行線延伸都有跨越關係＝有重疊

只要有一種平行線的延伸無跨越關係＝無重疊

利用特徵碼判斷是否重疊 合理範圍圖Ａ　

特徵碼（ XL1 , XR1 : YU1 , YD1 ）特徵碼的特性 :

○ XL1 <= XR1 ○ YU1 => YD1

合理範圍圖Ｂ 特徵碼（ XL2 , XR2 : YU2 , YD2 ）特徵碼的特性 :

○ XL2 <= XR2 ○ YU2 => YD2

只要一個成立，就表示不重疊Ｘ方向的邊長之間沒有出現有跨越的情形

○ XL1 >= XR2 　ＯＲ　 XL2 >= XR1 Ｙ方向的邊長之間沒有出現有跨越的情形

○ YD1 >= YU2 ＯＲ　 YD2 >= YU1

其餘情況皆有重疊

合理範圍圖交疊出來的圖 合理範圍圖甲（黃）的特徵碼為 (A,B:C,D) 合理範圍圖乙（藍）的特徵碼為 (F,G:H,I)

各別觀察他們 x 軸的關係與 y 軸關係 X 軸 ( 斜率為正的邊 ) 的關係

順序 ( 左 -> 右 ):(A,F,B,G) 關係式為 ( 甲 , 乙 , 甲 , 乙 )

Y 軸 ( 斜率為負的邊 ) 的關係順序 ( 上 -> 下 ):(H,C,D,I) 關係式為 ( 乙 , 甲 , 甲 , 乙 )

新合理範圍圖 ( 綠 ) 的特徵碼X 軸中間兩碼 (F,B)Y 軸中間兩碼 (C,D)特徵碼 = (F,B:C,D)

流程

END- THANK YOU