VLSI數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)：設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

第1章  數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)導(dǎo)論
 1. 1  引言
 1. 2  典型的DSP算法
 1. 2. 1  卷積
 1. 2. 2  相關(guān)
 1. 2. 3  數(shù)字濾波器
 1. 2. 4  自適應(yīng)濾波器
 1. 2. 5  運(yùn)動(dòng)估值
 1. 2. 6  離散余弦變換
 1. 2. 7  矢量量化
 1. 2. 8  Viterbi算法和動(dòng)態(tài)規(guī)劃
 1. 2. 9  抽取器和擴(kuò)展器
 1. 2. 10  小波和濾波器組
 1. 3  DSP應(yīng)用需求和按比例縮小的CMOS工藝
 1. 4  DSP算法的表示
 1. 4. 1  框圖
 1. 4. 2  信號(hào)流圖
 1. 4. 3  數(shù)據(jù)流圖
 1. 4. 4  依賴圖
 1. 5  本書概要
 參考文獻(xiàn)
 第2章  迭代邊界
 2. 1  引言
 2. 2  數(shù)據(jù)流圖表示
 2. 3  環(huán)路邊界和迭代邊界
 2. 4  計(jì)算迭代邊界的算法
 2. 4. 1  最長(zhǎng)路徑矩陣算法
 2. 4. 2  最小環(huán)均值算法
 2. 5  多速率數(shù)據(jù)流圖的迭代邊界
 2. 6  結(jié)論
 2. 7  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第3章  流水線與并行處理
 3. 1  引言
 3. 2  FIR數(shù)字濾波器的流水線
 3. 2. 1  數(shù)據(jù)廣播結(jié)構(gòu)
 3. 2. 2  細(xì)粒度流水線
 3. 3  并行處理
 3. 4  流水線與并行處理的功耗減低
 3. 4. 1  用流水線降低功耗
 3. 4. 2  用并行處理降低功耗
 3. 4. 3  流水線和并行處理的結(jié)合
 3. 5  結(jié)論
 3. 6  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第4章  重定時(shí)
 4. 1  引言
 4. 2  定義與性質(zhì)
 4. 2. 1  重定時(shí)的定量描述
 4. 2. 2  重定時(shí)的性質(zhì)
 4. 3  不等式求解系統(tǒng)
 4. 4  重定時(shí)技術(shù)
 4. 4. 1  割集重定時(shí)和流水線
 4. 4. 2  時(shí)鐘周期最小化的重定時(shí)
 4. 4. 3  使寄存器數(shù)最小化的重定時(shí)
 4. 5  結(jié)論
 4. 6  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第5章  展開
 5. 1  引言
 5. 2  一種展開算法
 5. 3  展開的屬性
 5. 4  關(guān)鍵路徑. 展開和重定時(shí)
 5. 5  展開的應(yīng)用
 5. 5. 1  采樣周期的縮短
 5. 5. 2  并行處理
 5. 6  結(jié)論
 5. 7  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第6章  折疊
 6. 1  引言
 6. 2  折疊變換
 6. 3  寄存器最小化技術(shù)
 6. 3. 1  壽命分析
 6. 3. 2  采用前向-后向寄存器分配的數(shù)據(jù)分配技術(shù)
 6. 4  折疊架構(gòu)的寄存器最小化
 6. 4. 1  雙2次節(jié)濾波器例子
 6. 4. 2  IIR濾波器例子
 6. 5  多速率系統(tǒng)的折疊
 6. 6  結(jié)論
 6. 7  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第7章  脈動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
 7. 1  引言
 7. 2  脈動(dòng)陣列設(shè)計(jì)方法原理
 7. 3  FIR脈動(dòng)陣列
 7. 3. 1設(shè)計(jì)B1(輸入廣播，結(jié)果移動(dòng)，權(quán)重保持)
 7. 3. 2  設(shè)計(jì)B2(輸入廣播，權(quán)重移動(dòng)，結(jié)果保持)
 7. 3. 3  設(shè)計(jì)F(結(jié)果扇人，輸入移動(dòng)，權(quán)重保持)
 7. 3. 4  設(shè)計(jì)R1(結(jié)果保持，輸入和權(quán)重反向移動(dòng))
 7. 3. 5  設(shè)計(jì)R2和雙R2(結(jié)果保持，輸入和權(quán)重同方向但不同速度移動(dòng))
 7. 3. 6  設(shè)計(jì)W1(權(quán)重保持，輸入和結(jié)果反向移動(dòng))
 7. 3. 7  設(shè)計(jì)W2和雙W2(權(quán)重保持，輸入和結(jié)果同方向但不同速度移動(dòng))
 7. 3. 8  應(yīng)用變換的關(guān)聯(lián)脈動(dòng)設(shè)計(jì)
 7. 4  調(diào)度矢量的選擇
 7. 4. 1  基于調(diào)度不等式選擇ST
 7. 4. 2  RIA描述
 7. 4. 3  應(yīng)用RDG的調(diào)度矢量和脈動(dòng)陣列設(shè)計(jì)
 7. 5  矩陣乘法與二維脈動(dòng)陣列設(shè)計(jì)
 7. 6  包含延遲的空間表示脈動(dòng)設(shè)計(jì)
 7. 7  結(jié)論
 7. 8  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第8章  快速卷積
 8. 1  引言
 8. 2  Cook-Toom算法
 8. 3  Winograd算法
 8. 4  迭代卷積
 8. 5  循環(huán)卷積
 8. 6  通過觀察設(shè)計(jì)快速卷積算法
 8. 7  結(jié)論
 8. 8  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第9章  濾波器和變換中的算法強(qiáng)度縮減
 9. 1  引言
 9. 2  并行FIR濾波器
 9. 2. 1  并行FIR濾波器的多相式分解表示
 9. 2. 2  快速FIR算法
 9. 3  離散余弦變換和反離散余弦變換
 9. 3. 1  算法結(jié)構(gòu)變換
 9. 3. 2  對(duì)2m點(diǎn)DCT的頻率抽取快速DCT
 9. 4  秩-階濾波器的并行結(jié)構(gòu)
 9. 4. 1  奇偶合并分類結(jié)構(gòu)
 9. 4. 2  秩-階濾波器結(jié)構(gòu)
 9. 4. 3  并行秩-階濾波器
 9. 4. 4  運(yùn)行次序合并分類器-時(shí)間映射技術(shù)
 9. 4. 5  低功耗秩-階濾波器
 9. 5  結(jié)論
 9. 6  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第10章  流水線結(jié)構(gòu)的并行自適應(yīng)遞歸濾波器
 10. 1  引言
 10. 2  數(shù)字濾波器中的流水線交織操作
 10. 2. 1  低效率的單通道／多通道交織
 10. 2. 2  高效的單通道交織
 10. 2. 3  高效率的多通道交織
 10. 3  一階IIR數(shù)字濾波器中的流水線實(shí)現(xiàn)
 10. 3. 1  一階IIR濾波器的超前流水線結(jié)構(gòu)
 10. 3. 2  在2的冪次分解中實(shí)現(xiàn)超前流水線
 10. 3. 3  在通用分解中實(shí)現(xiàn)超前流水線
 10. 4  高階IIR數(shù)字濾波器中的流水線實(shí)現(xiàn)
 10. 4. 1  聚類超前流水線
 10. 4. 2  穩(wěn)定的聚類超前濾波器設(shè)計(jì)
 10. 4. 3  離散超前流水線
 10. 4. 4  基于2的冪次分解的離散超前流水線
 10. 4. 5  在通用分解中實(shí)現(xiàn)離散超前流水線
 10. 4. 6  受限的濾波器設(shè)計(jì)技術(shù)
 10. 5  IIR濾波器的并行處理
 10. 6  組合了流水線和并行處理的IIR濾波器
 10. 7  利用流水線和并行處理的低功耗IIR濾波器設(shè)計(jì)
 10. 8  流水線自適應(yīng)數(shù)字濾波器
 10. 8. 1  弛豫超前變換
 10. 8. 2  流水線LMS自適應(yīng)濾波器
 10. 8. 3  用流水線實(shí)現(xiàn)隨機(jī)梯度格型結(jié)構(gòu)
 10. 9  結(jié)論
 10. 10  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第11章  縮放噪聲與舍入噪聲
 11. 1  引言
 11. 2  縮放噪聲和舍人噪聲
 11. 2. 1  縮放操作
 11. 2. 2  舍入噪聲
 11. 3  數(shù)字濾波器的狀態(tài)變量描述
 11. 4  縮放噪聲和舍入噪聲的計(jì)算
 11. 4. 1  縮放操作
 11. 4. 2  舍入噪聲
 11. 5  流水線IIR濾波器中的舍入噪聲
 11. 5. 1  一階IIR濾波器
 11. 5. 2  二階IIR濾波器
 11. 6  舍入噪聲的狀態(tài)變量描述計(jì)算
 11. 7  降速. 重定時(shí)和流水線
 11. 8  結(jié)論
 11. 9  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第12章  格型數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)
 12. 1  引言
 12. 2  Schur算法
 12. 2. 1  Schur多項(xiàng)式的計(jì)算
 12. 2. 2  Schur多項(xiàng)式的正規(guī)直交性
 12. 2. 3  多項(xiàng)式展開算法
 12. 2. 4  應(yīng)用Schur算法的功率計(jì)算
 12. 3  基本數(shù)字格型濾波器
 12. 3. 1  基本格型濾波器的導(dǎo)出
 12. 3. 2  基本格型濾波器的逆Schur多項(xiàng)式導(dǎo)出
 12. 3. 3  FIR格型濾波器的導(dǎo)出
 12. 4  單乘法器格型濾波器的導(dǎo)出
 12. 5  歸一化格型濾波器的導(dǎo)出
 12. 6  可縮放歸一化格型濾波器的導(dǎo)出
 12. 7  格型濾波器中的舍人噪聲計(jì)算
 12. 7. 1  應(yīng)用轉(zhuǎn)置定理的舍入噪聲計(jì)算
 12. 7. 2  舍入噪聲比較
 12. 8  格型IIR數(shù)字濾波器的流水線
 12. 8. 1  Schur算法的流水線性質(zhì)
 12. 8. 2  基本格型濾波器的流水線
 12. 8. 3  單乘法器格型濾波器的流水線
 12. 8. 4  歸一化格型濾波器的流水線
 12. 8. 5  可縮放歸一化格型濾波器的流水線
 12. 8. 6  重定時(shí)流水線的格型濾波器
 12. 9  流水線格型濾波器的設(shè)計(jì)例子
 12. 10  低功耗CMOS格型HR濾波器
 12. 11  結(jié)論
 12. 12  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第13章  位級(jí)運(yùn)算架構(gòu)
 13. 1  引言
 13. 2  并行乘法器
 13. 2. 1  具有符號(hào)擴(kuò)展的并行乘法
 13. 2. 2  Baugh-Wooley乘法器
 13. 2. 3  改進(jìn)的Booth重編碼并行乘法器
 13. 3  交織布局規(guī)則與基于位平面的數(shù)字濾波器
 13. 4  位串行乘法器
 13. 4. 1  利用Homer法則的Iyon位串行乘法器的設(shè)計(jì)
 13. 4. 2  利用脈動(dòng)映射的位串行乘法器的設(shè)計(jì)
 13. 5  位串行濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
 13. 5. 1  位串行FIR濾波器
 13. 5. 2  位串行IIR濾波器
 13. 6  正則符號(hào)數(shù)運(yùn)算
 13. 6. 1  CSD表示法
 13. 6. 2  CSD乘法
 13. 7  分布式運(yùn)算
 13. 7. 1  傳統(tǒng)的分布式運(yùn)算
 13. 7. 2  使用偏移二進(jìn)制編碼的分布式運(yùn)算
 13. 7. 3  分布式運(yùn)算的ROM分解
 13. 8  結(jié)論
 13. 9  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第14章  冗余運(yùn)算
 14. 1  引言
 14. 2  冗余數(shù)表示
 14. 3  無進(jìn)位基2加法與減法
 14. 3. 1  混合基2加法
 14. 3. 2  混合基2減法
 14. 3. 3  混合基2加法減法器
 14. 3. 4  有符號(hào)二進(jìn)制數(shù)位加法減法器
 14. 4  混合基4加法
 14. 4. 1  最大冗余混合基4加法
 14. 4. 2  最小冗余混合基4加法
 14. 5  基2混合冗余乘法架構(gòu)
 14. 6  數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換
 14. 6. 1  非冗余到冗余轉(zhuǎn)換
 14. 7  冗余到非冗余轉(zhuǎn)換器
 14. 7. 1  最低數(shù)位優(yōu)先轉(zhuǎn)換
 14. 7. 2  最高數(shù)位優(yōu)先轉(zhuǎn)換
 14. 8  結(jié)論
 14. 9  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第15章  數(shù)字強(qiáng)度縮減
 15. 1  引言
 15. 2  子表達(dá)式消除
 15. 3  多常數(shù)乘法
 15. 3. 1  線性變換
 15. 3. 2  多項(xiàng)式求值
 15. 4  數(shù)字濾波器中的子表達(dá)式共享
 15. 5  加性和乘性數(shù)字拆分
 15. 5. 1  基于行的力口性數(shù)字拆分
 15. 5. 2  基于列的加性數(shù)字拆分
 15. 5. 3  乘性數(shù)字拆分
 15. 6  結(jié)論
 15. 7  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第16章  同步流水線. 波流水線和異步流水線
 16. 1  引言
 16. 2  同步流水線與時(shí)鐘風(fēng)格
 16. 3  位級(jí)流水線VLSI設(shè)計(jì)中的時(shí)鐘歪斜與時(shí)鐘分布
 16. 3. 1  時(shí)鐘歪斜
 16. 3. 2  時(shí)鐘分布
 16. 4  波流水線
 16. 5  約束空間圖與波流水線深度
 16. 5. 1  △≤Tclk
 16. 5. 2  △≥0
 16. 6  波流水線系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
 16. 6. 1  NPCPL
 16. 6. 2  給定電路的波流水線算法
 16. 7  異步流水線
 16. 7. 1  捆綁數(shù)據(jù)協(xié)議和雙軌協(xié)議
 16. 7. 2  兩相和四相協(xié)議
 16. 8  信號(hào)轉(zhuǎn)換圖
 16. 9  信號(hào)轉(zhuǎn)換圖應(yīng)用于設(shè)計(jì)互連電路
 16. 10  運(yùn)算單元的實(shí)現(xiàn)
 16. 10. 1  全定制VLSI實(shí)現(xiàn)
 16. 10. 2  FPGA實(shí)現(xiàn)
 16. 11  結(jié)論
 16. 12  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第17章  低功耗設(shè)計(jì)
 17. 1  引言
 17. 2  理論背景
 17. 3  按比例縮小與功耗
 17. 4  功耗分析
 17. 4. 1  開關(guān)活動(dòng)率
 17. 4. 2  物理電容
 17. 5  功耗降低技術(shù)
 17. 5. 1  路徑平衡
 17. 5. 2  晶體管和邏輯門尺寸優(yōu)化
 17. 5. 3  晶體管重排序
 17. 5. 4  用于低功耗的重定時(shí)
 17. 5. 5  電壓按比例縮小和多電源電壓
 17. 5. 6  雙／多-Vth
 17. 5. 7  時(shí)鐘
 17. 5. 8  電路風(fēng)格
 17. 6  功耗估計(jì)方法
 17. 6. 1  基于仿真的方法
 17. 6. 2  非仿真性方法
 17. 7  結(jié)論
 17. 8  習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
 第18章  可編程數(shù)字信號(hào)處理器
 18. 1  引言
 18. 2  可編程數(shù)字信號(hào)處理器的進(jìn)化
 18. 3  DSP處理器的重要特性
 18. 3. 1  數(shù)據(jù)路徑
 18. 3. 2  存儲(chǔ)器架構(gòu)
 18. 3. 3  流水線作業(yè)DSP處理器中的時(shí)間固定編碼和數(shù)據(jù)固定編碼
 18. 4  移動(dòng)通信與無線通信用的DSP處理器
 18. 5  多媒體信號(hào)處理用的處理器
 18. 5. 1  增強(qiáng)對(duì)多媒體信號(hào)處理的能力
 18. 5. 2  媒體處理器
 18. 5. 3  具有多媒體輔助部件的通用目的微處理器
 18. 6  結(jié)論
 參考文獻(xiàn)
 附錄A  最短路徑算法
 附錄B  調(diào)度技術(shù)和分配技術(shù)
 附錄C  歐幾里德最大公因子算法
 附錄D  Schur多項(xiàng)式的正規(guī)直交性
 附錄E  快速二進(jìn)制加法器和乘法器
 附錄F  位串行系統(tǒng)中的調(diào)度
 附錄G  FIR濾波器的系數(shù)量化
 索引