Yuri Stepchenkov, Yuri Diachenko, Dmitri Stepchenkov. Self-Timed Circuit Initialization // 2025 International Russian Automation Conference (RusAutoCon), 07-13 September 2025. – IEEE, P. 77-82.
DOI: 10.1109/RusAutoCon65989.2025.11177289. Indexed in Scopus, РИНЦ
Финансовая поддержка: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-29-00508, https://rscf.ru/project/25-19-00508/ (проект 25-19-00508). / FundingAgency: The research was funded by a grant Russian Science Foundation (25-19-00508).
Abstract: In digital circuits, initialization is necessary to set their memory cells to a state that ensures the circuit’s correct operation after power-on or restart. Synchronous circuits allow writing to memory cells during circuit operation instead of their initialization if nobody uses the data they store before the first write operation to them. Self-timed circuits, an alternative to synchronous ones, indicate their state and use an indication signal to acknowledge successful switching completion to the expected state in request-response interaction with the environment. Therefore, their initialization is mandatory. The paper considers the combinational and sequential self-timed circuit initialization features. In most cases, it is sufficient to set all parts of a self-timed circuit to a spacer state. However, as a rule, self-timed latches and flip-flops require presetting a certain state before starting the circuit operation. The paper proposes circuit design methods for initializing self-timed latches, flip-flops, and pipelines that ensure successful ST circuit initialization and prevent hanging of a subcircuit controlling the request-response interactions of functional blocks within the circuit and the entire circuit with its environment.
Аннотация: Инициализация цифровой схемы необходима для установки ее ячеек памяти в состояние, обеспечивающее корректную работу схемы после включения питания или рестарта. Синхронные схемы допускают запись в ячейки памяти в процессе работы схемы вместо инициализации, если хранимая ими информация не используется до первой операции записи в них. Самосинхронные (CC) схемы, альтернатива синхронных схем, индицируют свое состояние и используют сигнал подтверждения успешного завершения переключения в ожидаемое состояние в запрос-ответном взаимодействии с окружением. Поэтому их инициализация обязательна. Статья рассматривает особенности инициализации комбинационных и последовательностных CC-схем. В большинстве случаев достаточно установить все части CC-схемы в спейсерное состояние. Однако однотактные и двухтактные CC-триггеры, как правило, требуют предустановки определенного состояния перед стартом работы схемы. Статья предлагает схемотехнические способы инициализации однотактных и двухтактных CC-триггеров и CC-конвейера, обеспечивающие успешную инициализацию СС-схемы и предотвращающие «зависание» схемы управления запрос-ответным взаимодействием функциональных блоков внутри схемы и всей схемы с ее окружением.
Дополнительную информацию о содержании доклада вы можете получить на сайте конференции / You can get additional information on the content of the article on the conference website. Также вы можете связаться с авторами доклада, или с руководителем научной группы Степченковым Ю. А. ia_ste@mail.ru / You can also contact the authors of the report, or with the head of the scientific group Stepchenkov Ya. A. ia_ste@mail.ru.