Switching Activity Minimization for XOR Gate Decomposition

Abstract

In this paper we focus on reduction of switching activity in combinational logic circuits. We are analyzing energy consumption of multi-input XOR gate where changes of inputs occur principally at different times at logic level. We obtain upper and lower bounds for switching activity in various combinations with decomposition of muli-phase input gate. This work presents the algorithm of synthesis for multi-input XOR gate with minimum switching activity. The results presented in this paper are useful for power estimation and low power design. More than 10 to 70 % reduction of in switching activity has been observed using this method.

Статья рассматривает вопросы минимизации переключательной активности комбинационных схем. Представлен анализ энергопотребления многовходовых элементов «Исключающее ИЛИ» для случая, когда сигналы на входах меняют свое состояние прин­ципиально в различные моменты времени. Получены формулы, определяющие верх­нюю и нижнюю границы переключательной активности для различных вариантов де­композиции многовходовых элементов. В работе представлен алгоритм синтеза многовходового элемента «Исключающее ИЛИ» с минимальной переключательной активностью. Полученные результаты могут быть использованы для оценки энергопотребления и проектирования с пониженным энергопотреблением. Показано, что применение предложенного подхода позволяет на 10–70 % снизить переключательную активность.