طراحی پردازنده کم مصرف داخل قشری مغز، جهت آشکارسازی پیک سیگنال های عصبی

با توجه به توسعه و پیشرفت مدارهای الکترونیکی کاشته شده در مغز، امکان شناسایی و پیشگیری سریع از وقوع صرع وتشنج، میسرگردیده‏‏است. پردازنده داخل قشری مغز ، بخشی از یک مدار واسط کاشته‏ شده در مغز می‏باشد. وظیفه این پردازنده، آشکارسازی پیک سیگنال‏های عصبی برای ارسال ساده‏تر اطلاعات با نرخ بیت کمتر و توان مصرفی کمتر به محیط بیرون مغز می‏باشد. برای آشکارسازی پیک‏ها از عملگر انرژی تیگر ( teo) به عنوان ابزاری برای محاسبه انرژی لحظه‏ای سیگنال استفاده می‏شود. این پردازنده از نوع پیشرفته این روش، به نام عملگر انرژی تیگر هموارشده( steo) استفاده می‏کند. در این روش، یک فیلتر دیجیتال fir به منظور تقویت پیک‏های شناسایی‏شده به مدارteo اضافه شده است. پردازنده‏ پیاده‏سازی‏شده در این پایان‏نامه، شامل بلوک‏های کم‏مصرف با کارایی بسیاربالا در بخش‏های رجیستر، جمع‏کننده و ضرب‏کننده می‏باشد. جمع‏کننده‏های کامل، از نوع مالتی‏پلکسر با t-gate هستند که ضمن داشتن توان مصرفی کم، عملکرد بسیار خوبی در ناحیه زیرآستانه دارند. ضرب‏کننده‏های موازی، با روش محاسباتی پیشنهادی، ساده‏تر شده‏اند. همچنین تکنیک‏های بهینه‏سازی مختلفی در سطوح سیستم، مدار و layout بکار گرفته شده‏اند. نتایج شبیه‏سازی‏های post-layout با کمک نرم‏افزار cadence، در تکنولوژی و تغذیه 4/0 ولت، توان مصرفی این پردازنده را در حدود nw77 نشان می‏دهند. مساحت layout پیاده‏سازی شده برای این تراشهmm2 56/0 می‏باشد.