Symbolic Functional Decomposition Algorithm for FSM Implementation in FPGA Structures

Abstract

Dotychczasowe podejście do implementacji automatów skończonych w układach FPGA składa sie z dwóch etapów: kodowania stanów automatu oraz mapowania powstałych funkcji w strukturze układu. W przypadku mapowania za pomocą dekompozycji funkcjonalnej trudno jest znaleźć "dobrą" metodę kodowania stanów, szczególnie przy zastosowaniu proce-su syntezy wielopoziomowej. Artykuł opisuje algorytm funkcjonalnej dekompozycji symbolicznej, który zamiast osobnego etapu kodowania wprowadza sukcesywne kodowanie stanów gwarantujące dobrą jakość dekompozycji, oraz przedstawia działanie tego algorytmu na przykładzie wybranego automatu skończonego.The following paper presents an algorithm of symbolic functional decomposition for implementation of finite state machines in FPGA circuits. The idea of symbolic functional decomposition does not require a separate step of encoding the FSM's states. This method uses a description of the FSM that maintains a symbolic representation of the machine's states and introduces their encoding gradually, during each of the iterations of the decomopsition process; such approach guarantees high quality of the final decomposition. This paper presents an algorithm of symbolic functional decomposition based on blanket algebra. Each of the algorithm's steps is described in detail, as well as presented on an example FSM