پدافند الکترونیکی و سایبری (May 2022)
طراحی مولفه های سیستم اعداد مانده‌ای براساس کدینگ OneHot
Abstract
با گسترش اینترنت و ابزار‌های برخط، حفظ امنیت به دغده‌ی اصلی طراحان سیستم‌‌های کامپیوتری تبدیل شده است. برای حفظ امنیت، جلوگیری از نفوذ، و دستیابی دشمنان به اطلاعات حساس الگوریتم‌های رمزنگاری مورد استفاده قرار می‌گیرند، که آن‌‌ها نیز به انجام پردازش‌های پیچیده و محاسبات سریع نیاز دارند. ازاین‌رو، حساب کامپیوتری و ارائه‌ی ترفندهای جدید جهت ارتقای عملیات پایه مثل جمع، تفریق و ضرب از اهمیت شایانی برخوردار است. در سیستم‌‌های دیجیتال انجام محاسبات با کمترین تأخیر نقش مهمی دارد و استفاده از سیستم اعداد مانده‌ای یکی از راه‌هایی است که با موازی‌سازی و کاهش انتشار بیت نقلی می‌‌تواند باعث سرعت بخشیدن به عملیات محاسباتی گردد. علاوه‌براین، کدینگ OneHot با ویژگی‌های خاص خود، سازگاری خوبی با سیستم اعداد مانده‌ای دارد تا با حذف انتشار رقم نقلی در عملیات محاسباتی کمک شایانی به سرعت بخشیدن عملیات کند. علاوه‌براین، با محدود بودن تغییرات ورودی‌‌ها درکدینگ OneHot فعالیت سوئیچینگ مدار کم می‌شود که نتیجه‌ی آن کاهش توان مصرفی دینامیک نسبت به کدینگ باینری در این سیستم است. ازهمین‌رو در این مقاله جهت بهره بردن از مزایای کدینگ OneHot در سیستم اعداد مانده‌ای، طراحی اجزای مورد نیاز شامل جمع‌کننده، تفریق‌کننده و ضرب‌کننده پیمانه‌ای با کدینگ OneHot را انجام دادیم. همچنین ساختار مبدل مستقیم جهت تبدیل ورودی‌‌ها به باقی‌مانده‌هایی در فرمت کدینگ OneHot برای اولین بار معرفی شده است. ساختارهای پیشنهادی پیاده‌سازی شده‌اند و از لحاظ عملکرد مورد تحلیل و ارزیابی واقع شده‌اند.
