lec4 重定时

4.1. 考虑下图所示的数字滤波器，假定每个乘法器所需要的时间为20nsec、加法器每个所要的时间为8nsec.

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• 通过考察，计算这个滤波器的迭代周期边界

  如图所示，将寄存器标号，从d1到d6，可以得到L1矩阵

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  根据迭代边界规则，通过迭代边界程序可以得到的值如下所示

  9689074 L1	1584101617 L2
  1584101816 L3	1584103318 L4
  1584101780 L5	1584101788 L6

  计算的到迭代边界为18

• 关键路径是哪一条

  关键路劲如图所示。延时 = (8 + 20 + 8 + 8 + 8 + 20 + 8 + 8) = 88nsec

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• 对这个滤波器进行手工排流水线或重定时

  如下图所示，在黄色虚线处加入寄存器，可以使得DFG变成两级流水

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如下图所示，使用如图所示的两个割集对DFG图进行切割，关键路径将会减少为一个乘法，两个加法。

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重定时之后的DFG如下图所示

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4.2. 考虑如下图所示的DFG，其中每个节点处的数字表示其执行时间。

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• 该DFG的最大采样率是多少？

  该系统的关键路径为A->B，关键路径延时为30，故采样周期为30，采样率为1/30。

• 对于该DFG所描述的系统，采样周期的基本限制是什么。

  DFG系统的采样周期要大于时钟周期，最小的时钟周期为关键路径的延时。

• 对该DFG进行手工重定时，使时钟周期最小化。

  对节点B进行重定时，结果如下所示，关键路径的延时为25，故最小时钟周期为25.

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若采用两倍降速的方法，得到新得DFG如下图所示

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争对降速后的DFG，在采用割集重定时的方法，将得到下图所示的DFG，关键路径的延时为20，故时钟周期为20.

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本题讨论递归DFG的块间流水问题

• 重定时图所示的系统，以便实现块间流水，即块间通讯的每条边应当至少有一个延时原件。

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使用割集重定时技术，将每个块之间从上到下割开，从左到右的边减少一个延时，从右到左的边增加一个延时，得到如图所示的重定时之后的DFG。

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• 为了使得下图所示的系统得到块间流水线，使用一种适当的减慢方法，然后再使用重定时技术。这个系统实现的效率如何。

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使用2倍降速的方法之后，原来的DFG中所有的寄存器的延时重D变为2D，再通过重定时的方法，将得到如下图所示的DFG。该系统相对与原来的系统只是再每个块从右向左的通信增加了一个寄存器，得到了块间流水，速度相对与原来有一定的提高，却只使用了少量的寄存器，因此硬件的实现效率很高。

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