I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m bedd e d Sy s t em s   ( I J RE S)   Vo l.   9 ,   No .   3 No v em b er   2 0 2 0 ,   p p .   2 13 ~ 22 3   I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 6 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ij r es . v 9 .i 3 . p p 2 13 - 22 3          213       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   Spa ce - time  t r ellis  co des: F i eld prog ra mm a ble ga te    a rray  appro a ch       M a llik a rj un a   G o wda   C.   P . ,   Ra j u H a j a re   De p a rtme n o El e c tro n ics   a n d   Te lec o m m u n ica ti o n   En g in e e rin g ,   B M S   In sti tu te  o Tec h n o l o g y   a n d   M a n a g e m e n t,   In d ia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   1 8 ,   2 0 2 0   R ev is ed   Ma r   1 9 ,   2 0 2 0   Acc ep ted   Ma y   1 7 ,   2 0 2 0     In   t h is  p a p e r,   a n   e ffe c ti v e   m e th o d   o im p lem e n tatio n   o S p a c e - Ti m e   Trelli Co d e (S TT C)  f o 4 - sta te  o n   F ie ld   P ro g ra m m a b le  G a t e   Arra y   is  p re se n ted .   To   re a c h   t h e   v e ry   h i g h   d a ta  ra tes   p ro v id e d   i n   S T TC,   a   lo t   o f   e x p e n siv e   h i g h - sp e e d   Dig it a l   S i g n a l   P ro c e ss o rs   ( DSP s)  sh o u ld   b e   e m p l o y e d   f o t h e   re a   ti m e   a p p li c a ti o n s,  wh i le  it   m ig h t   n o t   b e   a ffo r d a b le.  T h is  fa c h a s   m o ti v a ted   in   d e sig n in g   d e d ica ted   h a rd wa re   imp lem e n tatio n s   u si n g   F ield   P r o g ra m m a b le   G a t e   Arra y   (F P G A)  with   lo c o st  a n d   p o we c o n su m p ti o n .   Th e   h a rd wa re   d e v ice   XC3 S 4 0 0 ,   fa m il y   Xili n x   S p a rtan - 3 ,   a n d   p a c k a g e   P Q2 0 8   a re   u se d   in   th is  p ro jec t,   in   w h ich   th e   S TT e n c o d e a n d   d e c o d e r   u ti li z e m a x imu m     1 0 %   a n d   2 2 %   a th a t   o f   a v a il a b l e   d e v ice   c a p a c it y   re sp e c ti v e l y .   T h e   d e sig n     h a b e e n   sim u late d   a n d   sy n th e siz e d   su c c e ss fu ll y   in   Xili n x   in teg ra ted   so ftwa re   e n v iro n m e n t.   K ey w o r d s :   Dig ital sig n al  p r o ce s s o r s   FP GA   Sp ac e - tim tr ellis   co d es   Sq u ar ed   eu clid ea n   d is tan ce   Viter b i d ec o d in g   alg o r ith m   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma llik ar ju n Go wd C .   P.,     Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics an d   T elec o m m u n icatio n   E n g in ee r in g ,     B   S I n s titu te  o f   T ec h n o l o g y   an d   Ma n a g em en t,    Do d d ab allap u r   Ma in   R o ad ,   Av alah alli,  Yela h an k a,   B en g alu r u ,   Kar n ata k 5 6 0 0 6 4 ,   I n d ia .   E m ail: c p m allik ar ju n ag o wd a @ b m s it.in       1.   I NT RO D UCT I O N   Sp ac e - T im T r ellis   C o d in g   ( STT C )   is   a   ch an n el  co d in g   t ec h n iq u th at  ca n   b u s ed   to   im p r o v e     th p er f o r m an ce   o f   wir eless   co m m u n icatio n   s y s tem s   o v er   f ad in g   ch a n n els.  STT C   co m b in es  b o th   s p ac an d   tim d iv er s ity   to   av o id   m u ltip ath   f ad in g .   Sev er al  r esear c h er s   h av u n d er tak en   th co n s tr u ctio n   o f   s p ac e - tim e   tr ellis   co d es   [ 1 ] .   T h r an k   a n d   d eter m in an t c r iter io n   ( R DC )   an d   E u clid ea n   d is tan ce   cr iter io n   ( E DC )   h av b ee n   d ev elo p e d   as  d esig n   cr iter ia.   T h s p ac e - tim ( ST)   co d in g   ca n   m ak g o o d   u s o f   th tr an s m it  d iv er s ity   to   allev iate  th ef f ec o f   f ad in g   an d   ac h iev e   h ig h   d ata  tr an s m is s io n   r ate  with o u ad d in g   ex tr b an d wid th   an d   p o wer   co n s u m p tio n .   T h f i r s ST  co d with   n o r m alize d   r ate  o f   1   s y m b o p er   c h an n el  u s ( p cu )   was  p r o p o s ed   b y   Alam o u ti  o v er   t wo   tr an s m it  an ten n as  a n d   two   tim p er io d s   [ 2 ] .   I n   [ 3 ] ,   T ar o k h   g av t h d esig n   cr iter ia,   wh ich   is   tr a d eo f f   b e twee n   co n s tellatio n   s ize,   d ata  r ate,   co m p lex ity ,   an d   d iv e r s ity   ad v an tag e   f o r   ST   co d e;  h e   p r esen ted   s p ac e - ti m tr ellis   co d ( STT C )   is   a b le  to   co m b at  th e   ef f ec t   o f   f ad in g ,   wh ich   ca n   s im u ltan eo u s ly   o f f e r   s u b s tan tial  co d in g   g ain ,   s p ec tr al  ef f i cien cy ,   an d   d iv e r s ity   im p r o v e m en o n   f lat  f ad i n g   ch an n els   [4 - 10] .       2.   H ARDWA R E   I M P L E M E N T AT I O N   T h h ar d war im p lem en tatio n   o f   STT C   en co d er   f o r   an y   n u m b er   o f   s tates  is   les s   co m p lex   an d   f o m o r n u m b er   o f   s tates  in   th d ec o d er   th im p lem en tatio n   co m p lex ity   o f   h ar d war in cr ea s es.  T h Viter b i   alg o r ith m   to   p e r f o r m   m a x im u m - lik elih o o d   d e co d in g   is   attr ac tiv f o r   ef f icien VL SI  h ar d war im p lem en tatio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   20 89 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  9 ,   No .   3 No v e m b er   2 0 2 0 :   21 3     22 3   214   2 . 1 .     ST T enco der   Sp ac e - tim tr ellis   co d es  ( ST T C s )   co m b in m o d u latio n   an d   tr ellis   co d in g   to   tr a n s m it  in f o r m atio n   o v er   m u ltip le  tr an s m it  a n ten n as  [ 1 ] .   T o   ac h iev f u ll  d iv e r s ity ,   STT C   s h o u l d   s atis f y   th r an k   cr iter io n   wh e r as  to   ac h iev f u ll  d ata  r ate,   s h o u ld   s atis f y   th d eter m in an cr iter io n .   L et   u s   ass u m co n s t ellatio n   th at  m ap s   b its   o f   d ata  to   s y m b o l,  th d elay   d iv er s ity   s ch em u s e s   ev er y   in p u b it  to   p ick   o n s y m b o th at  is   tr an s m itted   f r o m   th s ec o n d   a n ten n a.   T h e n ,   th f ir s an ten n tr an s m its   th s am s y m b o ls   with   d elay   o f   o n s y m b o l .   Sin ce   t h s y m b o ls   g o   th r o u g h   two   in d e p en d e n ch a n n el  p ath   g ain s ,   a   d iv e r s ity   o f   two   is   ac h iev ed   f o r   o n o r   m o r e   r ec eiv an te n n as.   T h b lo ck   d iag r am   o f   STT C   en co d er   is   s h o wn   in   Fig u r 1 .   I n   o u r   im p lem en tatio n ,   we  c o n s id er ed   4 - s tate  s p ac e - tim tr ellis   co d e d   QPSK  s ch em with   2 - t r an s m it  an ten n as.   T h e   en c o d er   co n s is t s   o f   a   b it   s p litt er ,   two   f ee d f o r war d   s h if r e g is ter s ,   f o u r   m u ltip lier s ,   a n d   m o d u l o   4 - a d d er .   b it  s p litt er   s p lits   th in p u s eq u en ce ,   c ,   in to   two   p ar allel  b it  s tr ea m s   wh ich   ar d elay ed   b y   o n b it  d elay   cir cu it.  T h b its ,   1 t c & 2 t c ,       an d     th d elay ed   b its ,   1 1 t c & 2 2 t c ,   ar m u ltip lied   with   an   en co d e r   co ef f i cien s et  an d   h e n ce ,   th r esu lts   o f   all    th m u ltip lier s   ar ad d ed   b y   m o d u lo - 4   ad d e r .   T h ad d er   o u tp u ts , 1 t x & 2 t x ,   ar p o in ts   f r o m   QPS K   co n s tellatio n ; th ey   ar tr a n s m itted   s im u ltan eo u s ly   th r o u g h   th 1 st   an d   2 nd   an ten n a,   r esp ec tiv ely .           Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r am   o f   ST T C   en co d er       2 . 1 . 1 .     B it   s pli t t er   T h C ir cu it   d iag r am   o f   B it  S p litt er   as  illu s tr ated   in   Fig u r 2 .   T h in p u s eq u e n ce ,   c,   is   ap p lied   to     th f lip - f lo p - 1 ,   wh ich   o u tp u is   g iv en   as  in p u to   f lip - f l o p - 2   with   co m m o n   clo c k .   f lip - f lo p - 3   is   m o d - co u n ter   wh ich   o u tp u is   u s ed   as  clo ck   f o r   th f lip - f lo p - 4   &   5 .   I n itially ,   all  th f lip - f lo p s   ar r eset  to   ze r o   wh ich   ar tr ig g er e d   at  n eg ativ ed g clo ck .   Du r in g   f ir s clo c k   cy cle  th f ir s L SB   o f   d ata  is   s to r ed   in   th f li p - f lo p - 1   wh ile  f lip - f lo p - 1   o u tp u is   s to r ed   in   th f lip - f lo p - 2   a n d   th e   f lip - f lo p - 3   g e n er ates  t h lo g ic   1   o u tp u t.  Fo r   n ex clo ck   cy cle  th f ir s t L SB   o f   d ata  is   s to r ed   in   th f li p - f lo p - 2   wh ile  s ec o n d   L SB   o f   d ata  will  b in   f lip - f lo p - 1   an d   th f lip - f lo p - 3   g en er ates  lo g ic  0 .   So ,   i n   th is   in s tan th f lip - f lo p - 4   &   5   will  s im u ltan eo u s ly   b e   tr ig g er ed   a n d   th e   f lip - f lo p - 4   g i v es f ir s t L SB   o f   d ata  wh er ea s   th f lip - f lo p - 5   g iv es seco n d   L SB   o f   d ata.           Fig u r 2 .   C ir cu it d iag r am   o f   b i t sp litt er       2 . 1 . 2 .     Dela y   g ener a t o r   T h C ir cu it  d iag r am   f o r   Dela y   g en e r ato r   as  illu s tr ated   in   F ig u r 3 .   T h e   s tate  s elec tio n   is   tak en   f o r   64 - s tate  b u we  h av d o n f o r   o n ly   3 2 - s tate,   an d   ex p la n a tio n   with   an   ex am p le  is   g iv en   f o r   4 - s tate  o n ly .                   ‘1’         D       rst   Q     c lk     1       rst      Q     c lk     2   T       rst    Q     c lk     3     D      rst     Q     c lk     4   D    r st     Q     c lk      5   1 t c c l k c I nput , g en c lk 2 t c reset Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4 8 6 4       S p a ce - time  tr ellis   co d es:  F ield   p r o g r a mma b le  g a te   a r r a a p p r o a ch   ( Ma llika r ju n a   Go w d a   C .   P )   215   Ho wev er ,   s ix   d elay   elem en ts   r eq u ir ed   f o r   6 4 - s tate  in   wh ich   th r ee   d elay   elem en ts   ar u s ed   in   u p p er   lin &   an o th er   th r ee   d elay e d   elem en ts   ar in   lo wer   lin es.  Fig u r 3 ,   s h o ws  th cir cu it  d iag r am   o f   d elay   g en er ato r ,   wh ich   co n s is ts   o f   th r ee   f lip - f lo p s   ar co n n ec te d   in   s er ies  in   u p p er   l in wh er as  an o th e r   th r ee   f lip - f lo p s   ar co n n ec ted   in   s er ies  in   lo wer   lin e.   T h e   u p p er   lin f lip - f lo p s   ar r eq u ir e d   to   g en er ate  o n e - b it  d elay   f o r     th d ata,   wh er ea s   th l o wer   lin f lip - f lo p s   ar e   u s ed   to   g en er at o n e - b it  d elay   f o r   th d ata.             Fig u r 3 .   C ir cu it d iag r am   f o r   d elay   g en e r ato r       2 . 1 . 3 .     Co der   co d er   co n s is ts   o f   m u ltip lier ,   s tate  s elec to r ,   an d   m o d u lo - 4   ad d er .   T h in te r n al  ar ch itec tu r ( R T L   Sch em atic)   o f   co d er   is   s h o wn   in   th ap p en d i x .   I f   an   e n co d e r   wh ich   is   o p er ated   with   eith er   4 - s tate  o r   8 - s tate  o r   16 - s tate  o r   3 2 - s tate,   th e   s tate  s elec to r   s h o u l d   s elec eith er   0 1 0   o r   0 1 1   o r   1 0 0   o r   1 0 1   r esp ec t iv ely .   T h en c o d er   co ef f icien s et  ar e   m u ltip lied   with   in p u b its   an d   d elay ed   b i ts   b y   m u ltip lier   an d   th en   m o d u lo - 4   a d d er   is   u s ed   to   ad d   all  t h m u ltip lier   o u tp u ts ,   s in ce   th en co d ed   s y m b o ls   0 ,   1 ,   2 ,   &   3   ar e   u s ed   to   m o d u late  f o r   QPSK  m o d u lato r .   T h ad d er   o u t p u ts   1 t x & 2 t x   ar p o in ts   f r o m   QPSK  co n s tellatio n   wh ich   ar tr an s m itted   s im u ltan eo u s ly   th r o u g h   t h f ir s t a n d   s ec o n d   an te n n a,   r esp ec tiv ely .     2 . 2 .     Alg o rit hm   f o ST T en c o der   Step   1 : Cl ea r   all  th m em o r y   e lem en ts   ( s h if t r eg is ter s )   to   ze r o ,   s ay   d 1 = 0 ; d 2 = 0 .   Step   2 : I n p u t seq u en ce ,   c ,   is   s p litt ed   in to   two   s tr ea m s   o f   b its ,   s ay   1 t c & 2 t c .   Step   3 B it  s tr ea m s ,   1 t c & 2 t c ,   an d   b i ts   f r o m   all  s h if r e g is ter s   ar m u ltip lied   b y   1 st   tr an s m it  a n te n n e n co d er   co ef f icien s et.   T h STT C   s y m b o f o r   1 st   tr an s m it  an ten n a,   s ay 1 t x ,   is   o b tain ed   b y   th m u ltip lier   o u tp u ts   f r o m   all  s h if t r eg is ter s   ar e   m o d u lo - 4   ad d e d .     Step   4 B it  s tr ea m s ,   1 t c & 2 t c ,   an d   b it s   f r o m   all  s h if r eg is ter s   ar m u ltip lied   b y   2 nd   tr an s m it      an te n n en c o d e r   co ef f icien s et.   T h STT C   s y m b o f o r   2 nd   tr a n s m it  an ten n a,   s ay 2 t x ,   i s   o b tain ed   b y   th e   m u ltip lier   o u tp u ts   f r o m   all  s h if t r eg is ter s   ar m o d u lo - 4   ad d e d .     Step   5 : Bi t stre am s ,   1 t c & 2 t c ,   ar d elay ed   b y   o n e   b it a n d   s to r ed   in   t h s h if t r eg is ter s .   Step   6 : Fo r   2 n d   tim e,   3 r d   tim e ,   …  r ep ea ts   th s tep s   f r o m         s tep   2   to   5 .     2 . 3 .     F l o cha rt   f o ST T en co der   T h f lo wc h ar f o r   STT C   en c o d er   is   s h o wn   i n   Fig u r 4 ,   a s   f ir s s tep   all   th s h if t   r e g is ter s   ar clea r ed ,   i.e . ,   r eset  to   ze r o ,   th en   th in p u s eq u en ce   is   s p li tted   in to   to   two   s tr ea m s   o f   b its ,   i.e . ,   1 t c & 2 t c                       2 t c reset D       rst        Q     c kl      D       rst        Q     c kl      D       rst        Q     c kl      D       rst        Q     c kl      D       rst        Q     c kl      D       rst        Q     c kl      1 t c g en c lk 1 1 t c 1 2 t c 1 3 t c 2 3 t c 2 2 t c 2 1 t c Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   20 89 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  9 ,   No .   3 No v e m b er   2 0 2 0 :   21 3     22 3   216   Th e   S T TC  s y m b o ls  f o f irst  a n d   se c o n d   tra n sm it   a n ten n a   1 t x   & 2 t x ,   a r e   c o m p u ted   b y   t h e   m u l ti p l ier  o u t p u ts  fr o m   a l l     th e   sh if re g isters   a re   m o d u l o   4   a d d e d .   Bit   stre a m 1 t c & 2 t c   a re   d e lay e d   b y   o n e   b it   a n d   sto re d   i n   th e   s h ift   re g isters .     Th is p r o c e ss   is r e p e a ted   ti ll   th e   i n p u e x ists.             Fig u r 4 .   Flo wch ar f o r   STT C   en co d er       2 . 4 .     ST T deco der   T h im p lem en tatio n   o f   STT C   Dec o d er   o n   FP GA  is   s h o wn   in   Fig u r e   5   wh ic h   co n s i s ts   o f   co d co n v er ter ,   Sq u a r ed   E u clid ea n   Dis tan ce   ( SED)   g en er ato r ,   f ea s ib le  s tate  s elec to r ,   f ea s ib l b r a n ch   s elec to r ,   PISO  co n v er ter ,   an d   Dete cto r .   T h r ec eiv ed   s y m b o ls   f r o m   r ec eiv e   an ten n as  ar s elec ted   f r o m   th d iv e r s ity   s elec to r   an d   d em o d u lated   f r o m   th QPSK  d em o d u lato r .   T h d em o d u lated   o u tp u ts   ar i n   th f o r m   o f   b in ar y   b its ,   wh ich   a r c o n v e r ted   t o   d ec im al   s y m b o ls   f r o m   t h co d e   co n v er ter .   T h ese  s y m b o ls   ar e   g iv e n   t o     th s q u ar ed   E u clid ea n   d is tan ce   g en er ato r ,   wh ich   g e n er ate s   th s q u ar ed   E u clid ea n   d is tan ce s   f o r   all  s tates.     T h s q u ar ed   E u clid ea n   d is ta n ce s   ar ca lcu lated   f o r   ea c h   s tate  wh ich   co n tain s   4   b r an ch es  an d   h e n ce     th s q u ar ed   E u clid ea n   d is tan c is   to   b e   ca lcu lated   f o r   all  s i x te en   co m b in atio n s   f o r   4 - s tate.   T h SEDs  f o r   all   s tates  ar f ed   in to   th f ea s ib le   s tate  s elec to r ,   wh ich   s elec ts   t h r eq u i r ed   s tates.  An d   it  co u n ts   th n u m b e r   o f   s tates  ar s elec ted   an d   g iv es  th co r r esp o n d i n g   Mo s Sig n i f ican Dig it  ( MSD)   f o r   ea ch   s tate.   T h r e q u ir ed   s tate  is   th at  th SEDs o f   s tat o f   its   b r an c h es a r less   th an   o r   eq u al  t o   2 .     I n   4 - s tates  STT C ,   m ax im u m   th r ee   r e q u ir e d   s tates  ar o b tain ed   b y   th e   f ea s ib le  s tate  s elec to r .     T h ese  s tates  ar g iv en   to   th th r ee   f ea s ib le  b r an c h   s elec to r s .   T h f ea s ib l b r an c h   s elec to r   s elec ts   th r eq u ir ed   b r an ch es  f r o m   ea ch   s tate.   R eq u ir ed   b r a n ch   is   th at  th SED  o f   th b r an ch   o f   s tate  is   less   th an   o r   e q u al  to   2 .   An d   f ea s ib le  b r an c h   s elec to r   g iv es th co r r esp o n d in g   L ea s Sig n if ican t D ig it ( L SD)   f o r   ea ch   b r an c h   an d   g i v es   th SEDs  f o r   r eq u ir ed   b r an ch e s   in   s tate  ar g iv en   to   th d etec to r .   T h d etec to r   c o n s is ts   o f   r ef er en ce   s y m b o l   g en er ato r ,   co m p a r ato r ,   s u b tr a cto r ,   an d   d ec o d er .   T h r ef e r e n ce   s y m b o ls   ar in itially   s et  to   ze r o .   T h s q u ar ed   E u clid ea n   d is tan ce   f o r   th e   r ef er e n ce   s y m b o ls   ar e   ca lcu la ted   with   its   r ef e r en ce   s tate  ( MSD  o f   r e f er en ce   s y m b o ls )   f r o m   th SED  g e n er ato r .   T h e   f ea s ib le  b r an ch es  ar s elec ted   f r o m   th e   v a lu es  o f   SEDs  f o r     th r ef er en ce   s y m b o ls .   T h f e asib le  b r an ch   s elec to r   g iv es th SEDs a n d   L SDs   f o r   f ea s ib le  b r an ch es.   T h d etec to r   c o m p ar es  th al SEDs  wh ich   ar tak en   f r o m   th th r ee   f ea s ib le  b r a n ch   s el ec to r s   f o r   s tates  an d   th e   r ef er e n ce   s y m b o ls .   An d   it  s elec ts   an y   o n e   s u r v iv e   ( lik ely )   p at h ,   f ea s ib le  r ef er en ce   s y m b o ls ,     an d   r e q u ir e d   o u tp u t   d ata.   T h e   o u tp u t   d ata   is   in   th e   f o r m   o f   d ec im al  d ig it,  w h ich   is   c o n v er t ed   in to   b in a r y   f r o m   th co d co n v er ter .   T h ese  b i n ar y   b its   ar in   th f o r m   o f   p ar allel  b its   wh ich   ar co n v e r ted   in to   s er ial  d ata.     T h s er ial  d ata  is   ca lled   in f o r m atio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4 8 6 4       S p a ce - time  tr ellis   co d es:  F ield   p r o g r a mma b le  g a te   a r r a a p p r o a ch   ( Ma llika r ju n a   Go w d a   C .   P )   217       Fig u r 5 .   C o m p o n en ts   f o r   ST T C   d ec o d er       2 . 5 .     Alg o rit hm   f o ST T de co der   Step   1 C lear   all  th r ef er en c s y m b o ls ,   s tates,  b r an ch   m e tr ics  f o r   all  th 1 6   co m b in atio n s   an d   r e f er en c e   s y m b o l,  m em o r y   elem e n ts   wh ich   ar u s ed   to   s to r an d   p r o ce s s in g   th s y m b o ls   to   ze r o .   Step 2 : Rece iv ed   s y m b o ls , 1 t r an d 2 t r ar co n v e r ted   in to   d ec im al  s y m b o ls ,   1 t rx an d 2 t rx ,   r esp ec tiv ely .     Step   3 : Fin d   SEDs f o r   all  th 1 6   co m b in atio n s   an d   th r esu lt s   ar s to r ed   in to   m e m o r y .   Step   4 : Sele ct  th f ea s ib le  s tates f r o m   ab o v s tep ,   s ay , ' 0 S ' 1 S   an d   ' 2 S .   Step   5 : Sele ct  f ea s ib le  b r an ch   m etr ics f o r   ea ch   f ea s ib le  s tate  an d   th r esu lts   ar s to r e d   in to   m em o r y .   Step   6 : Fin d   SEDs f o r   th r ef e r en ce   s y m b o ls ,   dl   an d   dr   an d   t h r esu lts   ar s to r ed   in to   m em o r y .   Step   7 : Sele ct  f ea s ib le  b r an ch   m etr ics f r o m   ab o v s tep .   T h r esu lts   ar s to r ed   in to   th m em o r y .   Step   8 : Su b tr ac t a ll th L SD o f   f e asib le  b r an c h es o f   r e f er en c s y m b o l f r o m   th i n p u t sy m b o l, 1 t rx    ( MSD) .   Step   9 C o m p ar th em   an d   s elec leas r esu lt  wh ich   wa s   g en er ated   f o r   th L SD  o f   r ef er en ce   s y m b o l.     I t r ep r esen ts   th p r esen t state  am o n g   t h f o u r   s tates.   Step 1 0 Select  th s y m b o th at   was  least  SED  am o n g   f o u r   b r an ch es  in   th s tate.   T h ese  s y m b o ls   ar r ef er en ce   s y m b o ls   f o r   th e   n ex t state.   Step   1 1 : Sele ct  th MSD  o f   r e f er en ce   s y m b o l is th o u t p u t sy m b o l.   Step   1 2 T h o u tp u s y m b o l   is   co n v e r ted   in to   b in a r y ,   wh ich   is   co n v er ted   b ac k   to   s e r ial  d ata  wh ich   is     th ac tu al  in f o r m atio n .   Step   1 3 : Rep ea t th s tep s   f r o m   2   to   1 2   f o r   n ex r ec eiv d ata.     2 . 6 .     F l o cha rt   f o ST T de co der   T h f lo w   c h ar f o r   STT C   d e co d er   is   s h o wn   in   Fig u r 6 ,   as  f ir s s tep ,   clea r   all  th e   r ef er en ce   s y m b o ls ,   s tates,  b r an ch   m etr ics  an d   m em o r y   elem e n ts   to   ze r o .   T o   p r o ce s s   th r ec eiv ed   s y m b o ls   ea s ily ,   co n v er th em   in to   d ec im al  s y m b o ls .   C alcu late  th SEDs   f o r   all  th s i x teen   co m b in atio n s   an d   r ef er en ce   s y m b o ls ,   th en   s elec th f ea s ib le  s tate s   an d   b r an ch es  f r o m   th f o u r   s tates  an d   also   s elec th f ea s ib le  b r an ch es   f o r   r e f er en ce   s y m b o ls .   Su b tr a ct  all  th L SD  o f   f ea s ib le  b r an ch es  o f   r ef er en ce   s y m b o f r o m   th MSD  o f   in p u r ec eiv ed   s y m b o ls .   Dete r m i n e   th p r esen s tate,   r ef er e n ce   s y m b o a n d   o u tp u t.  T h o u tp u is   to   s er ial  d ata.     T h is   p r o ce s s   is   r ep ea ted   till   th co m p letio n   o f   all  s tates.     F e a s i b l e   b r a n c h   s e l e c t o r     F e a s i b l e   b r a n c h   s e l e c t o r     F e a s i b l e   b r a n c h   s e l e c t o r   3 D i st L S D 3 3 3 3 D   e   t   e   c   t   o   r   3 L S D D i st F e a s i b l e   b r a n c h   s e l e c t o r     S qua r e E uc l i de a di s t a n c e   ge n e r a t o r     P IS O   Co n v e r t e r   Co de   Co n v e r t er     2 1 rs 2 rs 2 2 2 6 3 sd Co de   Co n v e r t e r   S qua r e E uc l i de a di s t a n c e   ge n e r a t o r   1 t rx 2 t r 1 t r 2 t rx M S D 3 6 2 2 2 2 6 6 c o u n t 2 F e a s i b l e   S t a t e   s e l e c t o r     6 6 6 6 3 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   20 89 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  9 ,   No .   3 No v e m b er   2 0 2 0 :   21 3     22 3   218       Fig u r 6 .   Flo wch ar f o r   STT C   d ec o d er       3.   M E T H O DO L O G Y   L et  th tr an s m itted   s ig n al  s eq u en ce s   f r o m   th e   two   tr an s m it a n ten n as a r   1 t x {0 ,   2 ,   1 ,   3 ,   0 ,   2 ,   1 ,   3 ,   ……. .     }   2 t x {2 ,   1 ,   3 ,   0 ,   2 ,   1 ,   3 ,   0 ,   ……. .     }   an d   r ec eiv e d   s eq u en ce s   f r o m   t h two   r ec eiv a n ten n as a r e   1 t r {0 ,   3 ,   0 ,   3 ,   0 ,   1 ,   2 ,   3 ,   ……. .     }   2 t r {1 ,   2 ,   2 ,   1 ,   3 ,   0 ,   3 ,   1 ,   ……. .     }   L et  at  tim e,   t   0 ,   th r ef er e n ce   s y m b o ls ,   d l   ( MSD)   an d   d r   ( L SD)   ar in itially   0   an d   0 ,   r esp ec tiv ely   an d     th r ec eiv ed   s y m b o ls   1 t r ( MSD)   an d   2 t r ( L SD)   ar 0   an d   1 ,   r esp ec tiv ely .   T h SED  f o r   r e f er en ce   s y m b o ls   ( 0 ,   0 )   an d   r ec eiv ed   s y m b o ls   ( 0 ,   1 )   ar s h o wn   in   T ab le  1 .       T ab le  1 .   C alcu latio n   o f   SEDs f o r   t =   0 .   0 , 0   S ED   r t   S 0   S ED   S 1   S ED   S 2   S ED   S 3   S ED   0 , 0   0   0 , 1   0 , 0   1   1 , 0   2   2 , 0   5   3 , 0   10   0 , 1   1     0 , 1   0   1 , 1   1   2 , 1   4   3 , 1   9   0 , 2   4     0 , 2   1   1 , 2   2   2 , 2   5   3 , 2   10   0 , 3   9     0 , 3   4   1 , 3   5   2 , 3   8   3 , 3   13       T h b r a n ch es  an d   s tates,  wh ich   ar h av in g   h ig h   SEDs  ( 4 ) ,   ar elim in ate d .   T h e   ab s o lu t v alu es  is   th at  th s u b tr ac to r   s u b tr ac ts   all  th L SD  ( d r )   o f   r ef er en ce   s y m b o s tate  f r o m   th MS ( 1 t r )   o f   r ec eiv ed   s y m b o l,  ( 1 t r -   d r )   is   a b s   ( 0   0 )   =   0 ,   &   abs   ( 0   1 )   1 .   T h least  d if f er en ce   v alu e   f r o m   r ef er en c s y m b o l   0   is   0 .   T h er ef o r e,   r ef e r en ce   f o r   th n ex s tate  is   0   an d   th s y m b o wh ich   h as  least  SED  in   th s tate - 0   ( S 0 )   is   ( 0 ,   1 ) .   T h n ex r ef er e n ce   s y m b o i s   ( 0 ,   1 )   an d   o u tp u is   0 .   Fo r   tim e,   t   1 ,   th r ef er en ce   s y m b o ls ,   ( 0 ,   1 )   an d     th r ec eiv ed   s y m b o ls   ( 3 ,   2 )   a r s h o wn   in   T ab le   2 .     S t a r t   Cl e a r   a l l   t h e   r e f e r e n c e   s y m b o l s ,   s t a t e s ,     b r a n c h   m e t r i c s ,   a nd  m e m o r y   e l e m e n t s   t o   z e r o   R e c e i v e s y m bo l s   a r e   c o n v e r t e i n t o     de c i m a l   s y m b o l s   t o   e a s i l y   pr o c e s s e s   t h e m     Ca l c ul a t e   S E D s   f o r   a l l   t h e   16     c o m b i na t i o n s   a n d   r e f e r e n c e   s y m bo l s   S e l e c t   t h e   f e a s i b l e   s t a t e s   a n d   b ra n c h e s     f r o m   t h e   f o ur   s t a t e s .   S e l e c t   t h e     f e a s i b l e   b r a n c h e s   f o r   r e f e r e n c e   s y m bo l   D e t e r m i n e   t h e   p r e s e n t   s t a t e ,     r e f e r e n c e   s y m b o l ,   a n d   o ut put .     T h e   o ut put   i s   t o   s e ri a l   d a t a     S ub t r a c t   a l l   t h e   L S D   o f   f e a s i b l e   b r a n c h e s     of   r e f e r e n c e   s y m bo l   f r o m   t h e   M S D   o f     i n put   r e c e i v e s y m bo l     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4 8 6 4       S p a ce - time  tr ellis   co d es:  F ield   p r o g r a mma b le  g a te   a r r a a p p r o a ch   ( Ma llika r ju n a   Go w d a   C .   P )   219   T ab le  2 .   C alcu latio n   o f   SEDs f o r   t =   1   0 , 1   S ED   r t   S 0   S ED   S 1   S ED   S 2   S ED   S 3   S ED   0 , 0   1   3 , 2   0 , 0   13   1 , 0   8   2 , 0   5   3 , 0   4   0 , 1   0     0 , 1   10   1 , 1   5   2 , 1   2   3 , 1   1   0 , 2   1     0 , 2   9   1 , 2   4   2 , 2   1   3 , 2   0   0 , 3   4     0 , 3   10   1 , 3   5   2 , 3   2   3 , 3   1       T h b r a n ch es  an d   s tates,  wh ich   ar h a v in g   h ig h   SEDs  ( 4 ) ,   ar elim in ated .   T h a b s o lu t v alu es  o f   1 t r -   d r   ar 3 ,   2   an d   1 .   T h least  d if f er en ce   v alu f r o m   r e f er en ce   s y m b o 2   is   1 .   T h er ef o r e,   r ef er en ce   f o r     th n ex t   s tate  is   2   an d   th e   s y m b o wh ich   h as   least  SED  in   th s tate - 2   ( S 2 )   is   ( 2 ,   2 ) .   T h e   n e x r ef e r en ce   s y m b o l   is   ( 2 ,   2 )   an d   o u tp u is   0 .   Fo r   tim t   2 ,   t h r e f er en ce   s y m b o ls ,   ( 2 ,   2 )   an d   th r ec eiv e d   s y m b o ls ,   ( 0 ,   2 )   ar e   s h o in   T ab le  3 .       T ab le  3 .   C alcu latio n   o f   SEDs f o r   t =   2   2 , 2   S ED   r t   S 0   S ED   S 1   S ED   S 2   S ED   S 3   S ED   0 , 0   4   0 , 2   0 , 0   4   1 , 0   5   2 , 0   8   3 , 0   13   0 , 1   1     0 , 1   1   1 , 1   2   2 , 1   5   3 , 1   10   0 , 2   0     0 , 2   0   1 , 2   1   2 , 2   4   3 , 2   9   0 , 3   1     0 , 3   1   1 , 3   2   2 , 3   5   3 , 3   10       T h b r a n ch es  an d   s tates,  wh ich   ar h a v in g   h ig h   SEDs  ( 4 ) ,   ar elim in ated .   T h a b s o lu t v alu es  o f   1 t r -   d r   ar 1 ,   2   an d   3 .   T h least  d if f er en ce   v alu f r o m   r e f er en ce   s y m b o 1   is   1 .   T h er ef o r e,   r ef er en ce   f o r     th n ex t   s tate  is   1   an d   th e   s y m b o wh ich   h as   least  SED  in   th s tate - 1   ( S 1 )   is   ( 1 ,   2 ) .   T h e   n e x r ef e r en ce   s y m b o l   is   ( 1 ,   2 )   a n d   th o u tp u is   2 .   F o r   tim e   t   3 ,   th r ef er en c s y m b o ls ,   ( 1 ,   2 )   a n d   th r ec eiv ed   s y m b o ls ,   ( 3 ,   1 )   ar e   s h o wn   in   T ab le  4 .       T ab le  4 .   C alcu latio n   o f   SEDs f o r   t =   3   1 , 2   S ED   r t   S 0   S ED   S 1   S ED   S 2   S ED   S 3   S ED   1 , 0   4   3 , 1   0 , 0   10   1 , 0   5   2 , 0   2   3 , 0   1   1 , 1   1     0 , 1   9   1 , 1   4   2 , 1   1   3 , 1   0   1 , 2   0     0 , 2   10   1 , 2   5   2 , 2   2   3 , 2   1   1 , 3   1     0 , 3   13   1 , 3   8   2 , 3   5   3 , 3   4       T h b r an ch es  a n d   s tates,  wh ich   ar e   h av i n g   h ig h   SEDs  ( 4 ) ,   ar e   elim in ated .   T h e   ab s o lu t v alu es  o f   1 t r -   d r   ar 2 ,   1   an d   0 .   T h least  d if f er en ce   v alu f r o m   r e f er en ce   s y m b o 3   is   0 .   T h er ef o r e,   r ef er en ce   f o r     th n ex t   s tate  is   3   an d   th e   s y m b o wh ich   h as   least  SED  in   th s tate - 3   ( S 3 )   is   ( 3 ,   1 ) .   T h e   n e x r ef e r en ce   s y m b o l   is   ( 3 ,   1 )   a n d   th o u tp u is   1 .   F o r   tim e   t   4 ,   th r ef er en c s y m b o ls ,   ( 3 ,   1 )   a n d   th r ec eiv ed   s y m b o ls ,   ( 0 ,   3 )   ar e   s h o wn   in   T ab le  5 .       T ab le  5 .   C alcu latio n   o f   SEDs f o r   t =   4   3 , 1   S ED   r t   S 0   S ED   S 1   S ED   S 2   S ED   S 3   S ED   3 , 0   4   0 , 3   0 , 0   9   1 , 0   10   2 , 0   13   3 , 0   18   3 , 1   1     0 , 1   4   1 , 1   5   2 , 1   8   3 , 1   13   3 , 2   0     0 , 2   1   1 , 2   2   2 , 2   5   3 , 2   10   3 , 3   1     0 , 3   0   1 , 3   1   2 , 3   4   3 , 3   9       T h b r a n ch es  an d   s tates,  wh ich   ar h a v in g   h ig h   SEDs  ( 4 ) ,   ar elim in ated .   T h a b s o lu t v alu es  o f   1 t r -   d r   ar 0   an d   1 .   T h least  d if f er en ce   v alu f r o m   r ef er en ce   s y m b o 0   is   0 .   T h er ef o r e,   r ef er en ce   f o r   th n ex t   s tate  is   0   an d   th s y m b o wh ic h   h as  least  SED  in   th s tate - 0   ( S 0 )   is   ( 0 ,   3 ) .   T h n e x r ef er e n ce   s y m b o is   ( 0 ,   3 )   an d   th e   o u tp u is   3 .   Similar ly ,   f o r   ti m t   5 ,   6   an d   7   th r ef er en ce   s y m b o ls   an d   th e   r e ce iv ed   s y m b o ls   ar e   s h o wn   in   T ab le  6 ,   T ab le  7   an d   T ab le  8 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   20 89 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  9 ,   No .   3 No v e m b er   2 0 2 0 :   21 3     22 3   220   T ab le  6 .   C alcu latio n   o f   SEDs f o r   t =   5   0 , 3   S ED   r t   S 0   S ED   S 1   S ED   S 2   S ED   S 3   S ED   0 , 0   9   1 , 0   0 , 0   1   1 , 0   0   2 , 0   1   3 , 0   4   0 , 1   4     0 , 1   2   1 , 1   1   2 , 1   2   3 , 1   5   0 , 2   1     0 , 2   5   1 , 2   4   2 , 2   5   3 , 2   8   0 , 3   0     0 , 3   10   1 , 3   9   2 , 3   10   3 , 3   13       T ab le  7 .   C alcu latio n   o f   SEDs f o r   t =   6   2 , 0   S ED   r t   S 0   S ED   S 1   S ED   S 2   S ED   S 3   S ED   2 , 0   0   2 , 3   0 , 0   13   1 , 0   10   2 , 0   9   3 , 0   10   2 , 1   1     0 , 1   8   1 , 1   5   2 , 1   4   3 , 1   5   2 , 2   4     0 , 2   5   1 , 2   2   2 , 2   1   3 , 2   2   2 , 3   9     0 , 3   4   1 , 3   1   2 , 3   0   3 , 3   1       T ab le  8 .   C alcu latio n   o f   SEDs f o r   t =   7   1 , 3   S ED   r t   S 0   S ED   S 1   S ED   S 2   S ED   S 3   S ED   1 , 0   9   3 , 1   0 , 0   10   1 , 0   5   2 , 0   2   3 , 0   1   1 , 1   4     0 , 1   9   1 , 1   4   2 , 1   1   3 , 1   0   1 , 2   1     0 , 2   10   1 , 2   5   2 , 2   2   3 , 2   1   1 , 3   0     0 , 3   13   1 , 3   8   2 , 3   5   3 , 3   4         O utput   =   { 0 ,   0 ,   2 ,   1 ,   3 ,   0 ,   2 ,   1 ,   ……. }   W s elec t   th d ev ice  XC 3 S4 0 0   wh ich   co n tain s   4 0 0 k   g ates,  f am ily   is   Xilin x   Sp ar tan - 3 ,   p ac k ag e   PQ2 0 8 ,   an d   s p ee d   - 5   ar u s ed   to   im p lem en th h ar d war f o r   STT C   en co d er   an d   d ec o d er .   T h T ab le  1 ,   T ab le  2   an d   T a b le  d escr ib th h a r d war u tili za tio n   f o r   en co d er   a n d   d ec o d er   r esp ec tiv ely .   W n o te  th at  th m ax im u m   s p ac u tili za tio n   f o r   an   e n co d er   in   d ev ice  av ailab le  s p ac is   ju s 1 0 %.  T h f iv e   1 - b it  r eg is ter s ,   two   3 - b it  r eg is ter s ,   two   2 - b it  L atch e s ,   n in 1 - b it  x o r s   ar e   u s ed .   T h m in im u m   p er io d :   2 . 8 8 2 n s   ( Ma x im u m   Fre q u en cy 3 4 6 . 9 3 3 MH z) ,   m i n im u m   in p u t   ar r iv al  tim e   b ef o r c lo ck 4 . 1 6 1 n s ,   an d   m ax im u m   o u tp u r eq u ir e d   tim af ter   clo ck 6 . 1 4 1 n s   f o r   d ev i ce   s p ee d   g r a d e:  - 5   is   u s ed .     W n o te  th at  t h m a x im u m   s p ac u tili za tio n   f o r   d ec o d e r   in   a   d ev ice   av ailab le   s p ac i s   ju s 2 2 %.    T h o n 4 x 1 - b it  R OM ,   two   4 x 2 - b it  R OM s ,   o n ea ch   4 x 6 - b it  R OM   an d   8 x 6 - b it  R OM ,   twelv 7 x 7 - b it  m u ltip lier s ,   s ix teen     6 - b it  ad d er s ,   f if teen   7 - b it  ad d er s ,   th r ee   7 - b it  s u b t r ac to r s ,   th r ee   1 - b it  r eg is ter s ,   two   2 - b it  r eg is ter s ,   eig h t 6 - b it r e g is ter s ,   s ix teen   6 - b it latc h es,  f o r t y   o n e   6 - b it c o m p ar ato r   e q u al,   s ix tee n   6 - b it c o m p ar ato r   g r ea eq u al,   f o r ty   eig h t   6 - b it  co m p ar ato r   less ,   s ix ty   f o u r   6 - b it  c o m p ar ato r   less   eq u al,   eig h tee n   8 - b it   co m p ar ato r   less   eq u al,   an d   s ev en t ee n   6 - b it   4 - to - 1   m u ltip l ex er s   ar u s ed .   T h m in im u m   p er io d 1 2 . 5 8 4 n s   ( Ma x im u m   Fre q u en c y 7 9 . 4 6 6 MH z) ,   m in im u m   i n p u t   ar r i v al  tim b ef o r e   clo ck :   3 . 4 4 2 n s ,   an d   m ax im u m   o u tp u t r eq u ir e d   tim e   af ter   clo c k 6 . 2 1 6 n s f o r   a   d ev ice   s p ee d   g r ad e:  - 5   is   u s ed .   T h tr ellis   s t r u ctu r f o r   r ec eiv ed   s y m b o ls   is   s h o wn   in   Fig u r 5 .   T h s u r v iv p ath s   ar s h o wn   in   b o ld   li n es in   Fig u r 7 .           Fig u r 7 .   T r ellies d iag r am   f o r   4 - s tate  STT C   d ec o d er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4 8 6 4       S p a ce - time  tr ellis   co d es:  F ield   p r o g r a mma b le  g a te   a r r a a p p r o a ch   ( Ma llika r ju n a   Go w d a   C .   P )   221   T h d ev ice  lo g ic  u tili za tio n   li k n u m b er   o f   s lices,  n u m b er   o f   s lice  f lip - f lo p s ,   n u m b e r   o f   f o u r   in p u L UT s ,   n u m b er   o f   b o n d ed   I O B s ,   n u m b er   o f   m u ltip lier s ,   n u m b er   o f   GC L Ks  f o r   STT C   en co d er ,   d ec o d er   an d   STT C   s y s tem   ar s h o wn   in   T ab le  9 ,   T ab le  1 0   a n d   T a b le  1 1   r esp ec tiv ely .       T ab le  9 .   Dev ice  u tili za tio n   f o r   en co d er   Lo g i c   U t i l i z a t i o n   U sed   A v a i l a b l e   U t i l i z a t i o n   N u mb e r   o f   S l i c e s   9   3 5 8 4   0%   N u mb e r   o f   S l i c e   F l i p   F l o p s   10   7 1 6 8   0%   N u mb e r   o f   4   i n p u t   LU Ts   14   7 1 6 8   0%   N u mb e r   o f   b o n d e d   I O B s   10   1 4 1   7%   N u mb e r   o f   G C L K s   1   8   1 2 %       T ab le  1 0 .   De v ice  u tili za tio n   f o r   d ec o d e r   Lo g i c   U t i l i z a t i o n   U sed   A v a i l a b l e   U t i l i z a t i o n   N u mb e r   o f   S l i c e s   7 1 8   3 5 8 4   2 0 %   N u mb e r   o f   S l i c e   F l i p   F l o p s   1 2 5   7 1 6 8   1%   N u mb e r   o f   4   i n p u t   LU Ts   1 3 0 4   7 1 6 8   1 8 %   N u mb e r   o f   b o n d e d   I O B s   7   1 4 1   4%   N u mb e r   o f   M U L T1 8 X 1 8 s   10   16   6 2 %   N u mb e r   o f   G C L K s   2   8   2 5 %       T ab le  1 1 .   De v ice  u tili za tio n   f o r   STT C   s y s tem   Lo g i c   U t i l i z a t i o n   U sed   A v a i l a b l e   U t i l i z a t i o n   N u mb e r   o f   S l i c e s   7 2 0   3 5 8 4   2 0 %   N u mb e r   o f   S l i c e   F l i p   F l o p s   1 3 8   7 1 6 8   1%   N u mb e r   o f   4   i n p u t   LU Ts   1 3 0 7   7 1 6 8   1 8 %   N u mb e r   o f   b o n d e d   I O B s   5   1 4 1   3%   N u mb e r   o f   M U L T1 8 X 1 8 s   10   16   6 2 %   N u mb e r   o f   G C L K s   2   8   2 5 %       4.   SI M UL A T I O R E S UL T S   T h s im u latio n   r esu lts   f o r   S T T C   en co d er   an d   d ec o d ar s h o wn   b elo w.   W s elec th d ev ice  XC 3 S4 0 0   wh ich   co n tain s   4 0 0 k   g ates,   f am ily   is   Xilin x   Sp ar tan - 3 ,   p ac k a g PQ2 0 8 ,   a n d   s p ee d   - 5   a r u s ed     to   im p lem en th h a r d war e   f o r   STT C   en co d e r   an d   d ec o d er .   T h T ab le   1   a n d   T ab le   2   d escr ib e     th d ev ice/h ar d wa r u tili za tio n   f o r   e n co d e r   an d   d ec o d e r   r esp ec tiv ely .   W n o te  th at  th m ax im u m   s p ac e   u tili za tio n   f o r   a n   en co d er   in   d ev ice  av ailab le  s p ac is   ju s 1 0 %.  T h ese  d etails ar g iv e n   b elo w:   T h f iv 1 - b it  r eg is ter s ,   two   3 - b it  r eg is ter s ,   two   2 - b it  L atch es,  n in 1 - b it  x o r s   ar u s ed .   T h m in im u m   p er io d 2 . 8 8 2 n s   ( M ax im u m   Fre q u en cy 3 4 6 . 9 3 3 MH z) ,   m in im u m   in p u ar r i v al  tim b ef o r clo ck 4 . 1 6 1 n s ,   an d   m ax im u m   o u t p u t   r eq u ir e d   tim af ter   clo c k : 6 . 1 4 1 n s   f o r   d ev ice  s p ee d   g r a d e:  - 5   is   u s ed .     W n o te  th at  th m ax im u m   s p ac u tili za tio n   f o r   d ec o d e r   in   d ev ice  av ailab le  s p ac is   ju s 2 2 % .   T h ese  d etails  ar g iv en T h e   o n 4 x 1 - b it  R OM ,   two   4 x 2 - b it  R OM s ,   o n ea ch   4 x 6 - b it  R OM   an d   8 x 6 - b it   R OM ,   twelv   7 x 7 - b it  m u ltip lier s ,   s ix teen     6 - b it  ad d er s ,   f if teen   7 - b it  ad d er s ,   th r ee   7 - b it   s u b tr ac to r s ,   th r ee     1 - b it  r eg is ter s ,   two   2 - b it  r eg i s ter s ,   eig h 6 - b it  r eg is ter s ,   s ix teen   6 - b it  latch es,    f o r ty   o n 6 - b it  co m p ar ato r   eq u al,   s ix teen   6 - b it  co m p ar ato r   g r ea eq u al,   f o r ty   eig h 6 - b it  co m p ar ato r   less ,   s ix ty   f o u r   6 - b it  co m p ar ato r   less   eq u al,   eig h teen   8 - b it  co m p ar a to r   less   eq u al,   an d   s ev en teen   6 - b it  4 - to - 1   m u ltip lex er s   a r u s ed .   T h m in im u m   p er io d 1 2 . 5 8 4 n s   ( Ma x im u m   Fre q u en cy 7 9 . 4 6 6 MH z) ,   m in im u m   in p u ar r iv al  tim b ef o r clo ck 3 . 4 4 2 n s ,   an d   m ax im u m   o u tp u r eq u ir e d   tim af ter   clo ck 6 . 2 1 6 n s f o r   d ev ice  s p ee d   g r ad e:  - 5   is   u s ed .   T h s im u latio n   r esu lts   f o r   STT C   en co d er   a n d   d ec o d er   a r s h o wn   i n   Fig u r 8 ,   Fig u r 9 ,   an d   Fig u r 1 0 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   20 89 - 4 8 6 4   I n t J Reco n f ig u r a b le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  9 ,   No .   3 No v e m b er   2 0 2 0 :   21 3     22 3   222       Fig u r 8 .   Ou t p u t o f   STT C   en co d er           Fig u r 9 .   Ou t p u t o f   STT C   d ec o d er   with   an   er r o r           Fig u r 1 0 .   Ou tp u o f   b o th   STT C   en co d er   an d   d ec o d er   o u tp u t       5.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p ap er   we  h a v p r esen ted   th im p lem en tatio n   o f   ST T C   en co d er   an d   d ec o d er   f o r   4 - s tate  o n   FP GA.   T h d ev ice  XC 3 S4 0 0   wh ich   co n tain s   4 0 0 k   g ates,  f am ily   is   Xilin x   Sp ar tan - 3 ,   p a ck ag PQ2 0 8 ,   an d   s p ee d   - 5   ar e   u s ed   f o r   STT C   im p lem en tatio n .     I n   STT C   d ec o d er   im p lem en tatio n ,   th d ec o d in g   co m p le x ity   in cr ea s es  with   n u m b e r   o f   s tates,  th er ef o r e,   a n   o p tim al  d ec o d in g   tech n iq u s u c h   as  s o f d ec is io n   Viter b d ec o d in g   alg o r ith m   is   u s ed   an d   m ak es  it  ea s y   h ar d war im p lem en tatio n ,   r ed u ce s   th co m p lex ity   in   b r an ch   m etr ics  ca lc u latio n s ,   an d   h ar d war c o s t.  Ho wev er ,   th b r an c h   m etr ics  ca lcu latio n s   an d   d if f icu lties   in   d etec to r   s ig n i f ican tly   in cr ea s with   n u m b er   o f   s tates.  T h lo g ic  u tili za tio n   f o r   STT C   en co d er   an d   d ec o d er   is   1 0 an d   2 2 as  th at  o f   av ailab le  d e v ice   r eso u r ce s ,   r esp ec tiv ely .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.