T E L K O M NIKA   T elec o mm un ica t io n Co m pu t i ng   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.  24 ,   No .   2 A p r il   20 26 ,   p p .   676 ~ 684   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI K A . v 24 i 2 . 27610          676     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   A counte r - ce ntric  binary - to - bina ry   co ded deci m a l   a n m ul tiplexed s ev en - seg m e nt  d riv er o n an Ar tix - 7  F PGA       Ah m ed  M o ha m ed  A bd ella t if   Abdelra h m a n   E lng a r,   M uh a m a d S.  M a ula dd a w ila h,  T a riq H .   M .   Alo m a ry   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   C o mp u t e r   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g ,   K i n g   A b d u l a z i z   U n i v e r si t y ,   Je d d a h ,   S a u d i   A r a b i a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct   16 2025   R ev i s ed   J an   7 2 0 2 5   A cc ep ted   J an   30 2 0 2 6       T h is  p a p e p re se n ts  a   c o m p let e   f ield - p ro g ra m m a b le  g a te  a rr a y   ( F P GA )   im p le m e n tatio n   f o sh o w in g   a   4 - b it   b in a ry   v a lu e   (0 1 5 a a   tw o - d ig it   d e c im a l   n u m b e o n   t h e   Ne x y s - d o u b le  d a ta  ra te   ( DDR )   se v e n - se g m e n d isp lay .   T h e   d e sig n   c o m p rise s:  (i)  a   c o m p a c b in a ry - to - b in a ry - c o d e d   d e c ima l   ( BCD )   c o n v e rter  tailo re d   t o   t h e   0 1 5   ra n g e (ii a   se v e n - se g m e n d e c o d e f o a c ti v e - lo w ,   c o m m o n - a n o d e   d ig it s;  a n d   ( ii i)  a   c o u n ter - b a se d   c lo c k - e n a b le  c o n tro ll e th a ti m e - m u lt ip lex e th e   d ig it a t   a   ra te  c h o se n   to   b e   f li c k e r - f re e   y e e n e rg y - e ff ici e n t.   A   sim p le  ti m in g   m o d e li n k t h e   d iv id e w id th   ,   th e   n u m b e o d ig it ,   a n d   th e   re f re sh   ra te  frame = clk / ( 2 ) .   S im u latio n   v e rif ied   h a z a rd - f re e   s w it c h in g   a n d   o n e - h o a n o d e   se lec ti o n ;   h a rd w a re   tes ts  o n   t h e   Ne x y s - 4   DD (1 0 0   M Hz   c lo c k c o n f irm e d   th e   a n a l y sis.  S e lec ti n g   = 18   y i e ld dwell = 2 . 6 2 1 4 4   m a n d   frame 190 . 7   Hz ,   w h ich   re m o v e g h o stin g   w h il e   a v o id in g   u n n e c e ss a r y   h ig h - f re q u e n c y   sc a n n in g .   T h e   sy ste m   d isp lay a ll   in p u ts  c o rre c tl y   a n d   p r o v id e a   c lea siz in g   ru le  f o w id e in p u ts  a n d   m o re   d ig it s.  T h e   a p p r o a c h   is  f u ll y   s y n th e siz a b le,  re so u rc e - li g h t,   a n d   p o rtab le  to   larg e w o rd - len g th s a n d   d is p lay s.   K ey w o r d s :   A r ti x - 7   B in ar y   to   b in ar y   co d ed   d ec i m al     F ield   p r o g r am m ab le  g ate  ar r ay   Mu ltip le x i n g     Sev e n - s e g m e n t d is p la y     VHDL     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 :   Ah m ed   M.   A .   A .   E ln g ar   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   C o m p u ter   E n g in ee r i n g ,   Fac u lt y   o f   E n g i n ee r in g   Kin g   A b d u laziz   U n i v er s it y   J ed d ah ,   Sau d i A r ab ia   E m ail:  Ah m ed eln g ar 0 2 @ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O   Sev e n - s e g m e n d is p la y s   r e m ain   w id el y   u s ed   an d   p r ac tical  m et h o d   f o r   p r esen tin g   n u m er ica l   in f o r m atio n   in   d i g ital  s y s te m s ,   o w i n g   to   t h eir   lo w   co s t,  s i m p licit y ,   an d   clea r   v is u al  o u tp u [ 1 ] ,   [ 2 ] .   A lth o u g h   s u c h   d is p la y s   o p er ate  i n   d ec i m al  f o r m ,   d i g ital  h ar d w ar r ep r esen ts   v al u es  in   b i n ar y .   B r i d g in g   t h is   d if f er en ce   r eq u ir es  co n v er s io n   lo g ic  th a r eliab l y   m ap s   b i n ar y   i n p u ts   to   h u m a n - r ea d ab le  d ig its .   Field   p r o g r a m m ab le  g ate  ar r ay   ( FP G A )   d ev elo p m e n b o ar d s ,   in clu d i n g   t h Ne x y s - d o u b le  d ata  r ate  ( DDR)  u s ed   in   th is   w o r k ,   p r o v id e   m u lti - d ig i s ev e n - s e g m en d is p lay s   in   w h ic h   all  d ig its   s h ar e   th s a m s e g m en lin e s   [ 3 ] ,   [ 4 ] B e c a u s e   o f   th is   s h a r e d - b u s   s t r u ctu r e ,   o n ly   o n e   d i g it   c an   b e   d r iv en   a t   a   tim e ,   an d   t h e   s y s tem   m u s t   s c an   th e   d ig it s   o n e   af t e r   an o th e r .   W h en   th e   s c an n in g   i s   f a s t   e n o u g h ,   a b o v e   th e   h u m an   f l i ck e r   th r e s h o l d ,   th e   d is p l ay   a p p e a r s   s te ad y   [ 5 ] ,   [ 6 ] .   T h is   p ap er   p r esen ts   th co m p l ete  d esig n   a n d   i m p le m en ta tio n   o f   s y s te m   t h at  co n v er ts   4 - b it  b in ar y   in p u ( 0 1 5 )   in to   t w o   d ec i m al   d ig its   an d   d is p la y s   th e m   o n   t h Nex y s - 4   DDR  s ev e n - s e g m e n in ter f ac e.   T w o   tech n ical  ch alle n g e s   ar ad d r e s s ed .   T h f ir s is   th ac cu r ate  co n v er s io n   o f   th b in ar y   in p u in to   its   ten s   an d   u n it s   d ig its ,   w h ic h   r eq u ir es   co m p ac an d   ef f ic ien lo g ic  s u i tab le  f o r   FP GA   i m p le m e n tatio n   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   T h s ec o n d   is   th d esig n   o f   s ca n n i n g   m ec h an is m   t h at  ac tiv a tes  ea ch   d ig it   in   tu r n   at  r ate  th at  av o id s   v i s ib le  f lic k er   w h ile   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           A   co u n ter - ce n tr ic  b in a r y - to -   b in a r co d e d   d ec ima l a n d   mu l tip lexe d   …  ( A h med   M.  A .   A .   E ln g a r )   677   m i n i m is i n g   p o w er   co n s u m p tio n .   I f   t h r ef r es h   r ate  is   to o   f a s t,  u n n ec es s ar y   s w itc h i n g   i n cr ea s es  d y n a m ic  p o w er if   to o   s lo w ,   f lic k er   o r   g h o s ti n g   b ec o m es  v is ib le  [ 9 ] ,   [ 1 0 ] .   T o   m e et   th es e   g o al s ,   th e   s y s tem   u s e s   a   cl o c k - e n a b l e   p u ls e   d e r i v e d   f r o m   th e   1 0 0   M Hz   s y s tem   c l o ck ,   a l l o w in g   p r e ci s c o n t r o l   o v e r   th e   s c an n in g   r a te   w ith o u t   g a ti n g   o r   d i v i d in g   th e   m ai n   c l o ck .   T h i s   a p p r o a ch   f o ll o w s   r e c o m m en d e d   F PGA   t im in g   p r a c t i c es ,   a v o i d in g   s k e w   a n d   tim in g   u n ce r t a in ty   w h il e   k e e p in g   th e   l o g i c   s y n ch r o n o u s   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   T h e   u s e   o f   a   tu n a b le   e n a b l e   p u l s e   a l s o   m ak es   i t   p o s s i b l e   t o   s tu d y   r ef r esh - r a t e   b eh av i o u r   a n a ly t i ca l ly   a n d   ex p e r im en ta l ly ,   en a b li n g   th e   o p t im al   b a l an c e   b etw e en   p o w e r   r e d u ct i o n   an d   v i s u al   s m o o th n e s s   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] .   T h k e y   co n tr ib u t io n s   o f   th i s   w o r k   ar s u m m ar i s ed   as f o llo w s :     C o u n ter - ce n tr ic  m u lt ip lex i n g   ar ch itect u r e a   n o v el  ap p r o ac h   to   d is p lay   m u ltip le x i n g   t h at  o p er ates  at  th m i n i m u m   r ef r es h   r ate  n ec ess ar y   to   eli m in ate  v is u al  f lic k er   ( 1 0 0 - 1 2 0   Hz [ 8 ] ,   [ 1 3 ] ,   s ig n i f ic an tl y   r ed u ci n g   p o w er   co n s u m p tio n   co m p ar ed   to   co n v e n tio n al  h ig h - f r eq u en c y   s ca n n in g   m et h o d s   [ 1 4 ]   w h i le  m ai n tai n i n g   d is p la y   q u alit y   a n d   b r ig h t n es s   u n i f o r m it y .     Op ti m i s ed   b in ar y - to -   b in ar y - co d ed   d ec im a ( B C D)   c o n v er s io n a n   e f f icie n co n v er s i o n   alg o r ith m   s p ec if icall y   tailo r ed   f o r   th 0 - 1 5   in p u r an g e,   u tili s in g   B o o lean   m i n i m i s atio n   tec h n iq u e s   an d   K - m ap   o p tim is atio n   [ 1 5 ]   t o   ac h iev m i n i m al  lo g ic  r eso u r ce   u tili s a tio n   w h ile  en s u r in g   ac cu r ate  ten s   an d   u n its   d ig it sep ar atio n   [ 1 6 ] .   T h r est  o f   th p ap er   is   o r g a n is ed   as :   s ec tio n   2   r ev ie w s   r elate d   w o r k   o n   s e v en - s eg m e n d r iv i n g ,   b in ar y - to - d ec i m al  co n v er s io n ,   an d   d is p lay   s ca n n i n g .   Sec tio n   3   ex p la in s   t h ar ch itect u r an d   d esig n   ch o ices.  Sectio n   4   r ep o r ts   s i m u la tio n   a n d   h ar d w a r r esu lts .   Sectio n   5   co n clu d es   an d   o u tlin e s   ex ten s io n s .       2.   RE L AT E WO RK   R esear ch   o n   e f f ic ien s e v e n - s e g m en d is p la y   co n tr o an d   b in ar y - to - B C co n v er s io n   co n n ec ts   f o u n d atio n al  lo g ic  d esi g n   w it h   p er ce p tu al  r eq u ir em e n t s   an d   p o w er   o p tim i s atio n   f o r   FP GA   p lat f o r m s .   T h liter atu r is   d i v id ed   in to   s ev er al  r elev an t d o m ai n s :   C las s ic  lo g ic  m i n i m is a tio n   t ec h n iq u es  h av lo n g   b ee n   c en tr al  to   s eg m e n t - le v el  d ec o d er   d esig n .   C an o n ical  m et h o d s   s u ch   as  K ar n au g h   m ap s   [ 1 7 ] ,   Qu in e M cCl u s k e y   a lg eb r aic  r ed u ctio n   [ 1 8 ] ,   an d   h eu r is tic   ap p r o ac h es  lik th E s p r ess o   alg o r ith m   [ 1 9 ]   allo w   f o r   th cr ea tio n   o f   co m p ac t,  h az ar d - f r ee   B o o lean   ex p r ess io n s .   T h ese  tech n iq u es   r em ai n   v al u ab le  f o r   d ev elo p in g   s eg m e n d ec o d er s   im p le m en ted   o n   FP GA   lo o k - u p   tab le   ( L UT )   f ab r ics,  p r o m o tin g   r eso u r ce   ef f icie n c y ,   esp ec iall y   i n   i n s tr u ctio n a an d   lo w - co m p le x it y   ap p licatio n s   [ 2 0 ] .   Fo r   b in ar y - to - B C co n v er s io n ,   s m al l - s ca le  r an g e s   lik 0 1 5   ty p icall y   r el y   o n   d ir ec tr u th - tab l e   en co d in g   o r   s i m p le  co m b in at i o n al  ad d er   n et w o r k s ,   w h ic h   a r p r ac tical  f o r   s i m p le  d i s p la y s   [ 2 1 ] .   Ho w ev er ,   f o r   b r o ad e r   r an g es  o r   s ca lab le  s y s t e m s ,   th s h i f t - an d - ad d - d o u b le - d ab b le   alg o r ith m   is   p r ef er ab le  f o r   its   iter ativ e,   lin ea r   s ca li n g   p r o p er ties   [ 2 2 ] .   A r ea   an d   laten c y   t r ad e - o f f s   b et w ee n   co m b i n atio n al,   ite r ativ e,   an d   h y b r i d   co n v er s io n   cir cu its   i n f o r m   t h s elec tio n   o f   ar ch itect u r es  f o r   F P GA   teac h i n g   b o ar d s ,   w h er r eu s an d   m o d u lar it y   ar v alu ed   [ 2 3 ] .   I n   th co n te x o f   m u lti - d i g it  d i s p la y   d r iv i n g ,   th s h ar ed - s e g m e n ar c h itect u r o f   m o d er n   teac h in g   FP GAs  n ec e s s i tates  ti m e - d i v is io n   m u ltip le x i n g ,   a s   o n l y   o n d ig it  ca n   b ill u m i n at ed   at  ti m [ 4 ] P s y c h o p h y s ic a s t u d ies   s et  th e   t y p ical  f lic k er - f u s io n   t h r es h o l d   at  ap p r o x i m atel y   6 0   Hz  [ 2 4 ] th u s ,   en g i n ee r in g   r eb u ttals   ai m   f o r   r ef r es h   r ates a b o v 1 0 0   Hz  p e r   d ig it  to   en s u r th d is p la y   ap p ea r s   u n if o r m l y   b r ig h an d   s tab le   ac r o s s   all  v ie w i n g   co n d itio n s   [ 2 5 ] .   No tab ly ,   s i n ce   d y n a m ic  p o w er   co n s u m p tio n   i n   C MO S   cir cu its   is   d ir ec tl y   p r o p o r tio n al  to   s w itc h i n g   ac tiv it y   (  2   )   [ 2 6 ] ,   [ 2 7 ] ,   ac ad em ic  an d   in d u s tr ial  g u id elin e s   ad v o ca te  th u s e   o f   clo ck - e n ab le  s i g n als,  d er i v ed   f r o m   t h m a s ter   s y s te m   cl o ck ,   to   co n tr o m u ltip lex in g   r ate,   th u s   m in i m i s i n g   u n n ec es s ar y   tr a n s it io n s   a n d   m ain tai n i n g   o p ti m al  FP G A   ti m i n g   i n te g r it y   [ 2 8 ] ,   [ 2 9 ] .   F in a l ly ,   p r a c t i ca l   im p l em en t at io n s   m u s a d h e r e   t o   h a r d w ar e   s ta n d a r d s   an d   b o a r d   d o c u m en t a t io n ,   s u c h   as  t h I E E E   S t d   1 1 6 4   l o g ic   ty p es   [ 3 0 ]   a n d   o f f i ci a l   p l a tf o r m   r ef e r e n c m an u a ls   [ 3 1 ] .   T h es e   d i ct at e   s e g m en t   p o l a r i ty ,   i n p u t / o u t p u t   ( I / O )   s t an d a r d s ,   a n d   p in   m a p p in g s ,   d i r e c t ly   s h a p in g   t r u th - t a b l e   d e r iv a ti o n s   a n d   th e   f u n c ti o n al  c o r r e c t n ess   o f   d i s p lay   c o n t r o ll e r s   [ 3 2 ] .   C o l l e c tiv e ly ,   th e s e   w o r k s   e s t a b li s h   th e   f o u n d a ti o n a l   p r in c i p le s   an d   c o n s t r a in ts   th at   m o t iv at e   th i s   p ap e r s   p r o p o s e d   a r ch i te c tu r e :   a   co m b in a ti o n   o f   a   c o m p a c t   b i n a r y - to - B C D   c o n v e r t e r ,   o p t im al ly   m in im is e d   d e c o d e r   lo g i c ,   an d   a   p o w e r - c o n s c i o u s ,   cl o c k - en a b le - b as e d   m u l ti p l ex in g   s t r a t eg y .       3.   DE S I G AND  I M P L E M E NT AT I O N   T h is   s ec tio n   d escr ib es  t h en d - to - e n d   d esi g n   th a co n v er ts   4 - b it  b in ar y   in p u i n to   t w o   d ec i m al  d i g it s   an d   d is p la y s   t h e m   o n   th Ne x y s - 4   DDR  s e v e n - s e g m e n i n te r f ac e.   T h o v er all  s tr u ctu r is   s h o w n   in   Fi g u r 1 .   T h d ata p ath   co n s is t s   o f   th r ee   f u n ctio n al  b lo c k s ( i)   b in ar y - to - B C s ta g th at  p r o d u ce s   ten s   an d   u n it s ( ii)  s e v en - s e g m e n e n co d er   th at   co n v er ts   ea c h   d ec i m al  d ig it  i n to   s eg m e n p atter n s a n d   ( iii)  s ca n n i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   2 A p r il  20 26 6 7 6 - 684   678   co n tr o ller   th at  s elec ts   o n d is p lay   d ig it  at  tim e.   A ll  lo g ic  i s   s y n ch r o n o u s   to   th 1 0 0   MH s y s te m   clo c k ,   an d   th s ca n   is   ad v a n ce d   b y   s h o r t e n ab le  p u ls e;  t h m ain   clo c k   is   n e v er   g ated .           Fig u r 1.   S y s te m   ar ch itect u r b lo ck   d iag r a m       3 . 1 .    Sy s t em   m o del a nd   s ig na ls   T h in p u is   4 - b it  n u m b er   [ 0 , 15 ]   ca p tu r ed   f r o m   s l id s w itc h es.  T h b in ar y - to - B C s ta g o u tp u ts   t w o   4 - b it  n ib b les  BCD ten s   an d   BCD u nit s .   A   s m all   s elec to r   ch o o s e s   w h ich   n ib b le  f ee d s   t h s ev e n - s e g m en t   en co d er .   T h en co d er   d r iv es  th s h ar ed   s eg m e n b u s   s eg [ 6 : 0 ]   (a g ) .   B ec au s th Nex y s - 4   DDR  u s es  co m m o n - a n o d d is p la y s ,   th s e g m e n t s   ar ac ti v e - lo w   ( lo g ic  0   tu r n s   a   lig h t - e m itti n g   d io d e   ( L E D )   o n )   an d   ea ch   d ig it  is   en ab led   b y   an   ac t iv e - lo w   a n o d lin e.   On l y   o n a n o d is   a s s er ted   at  ti m e,   s o   o n l y   o n d i g it  is   li t   at  an y   i n s ta n t.  T h e   s ca n   co n tr o l ler   r o tates t h ac ti v an o d an d   p r esen t s   th m at ch in g   s e g m e n t p atter n   i n   s tep   w it h   it.    T h co m p lete  d ata  a n d   co n tr o l   p ath s   ar s u m m ar is ed   i n   Fi g u r 1 .   T h B I N2 B C m o d u le  y ield s   f i v e   B C n ib b les  f r o m   1 6 - b it  in p u t;  5 :1   m u ltip lex er   f o r w ar d s   th s elec ted   n ib b le  to   th S7 d ec o d er   w h ile  t h e   m u ltip lex   co n tr o ller   ad v an ce s   th ac tiv e - lo w   a n o d en ab le  an d   m ai n tai n s   f ix ed   d w ell  p er   d ig it  w it h   co u n ter - d er iv ed   clo ck - e n ab le.     3 . 2 .     B ina ry - to - B CD  c o nv er s io n   Fo r   th e   4 - b it c ase  t h co n v er s i o n   is   s i m p le  an d   ex ac t.  T h t en s   d ig it is   eit h er   0   o r   1 :     10 = { 0 , 9 , 1 , 10 , 1 = 10 10   ( 1 )     T h is   av o id s   g e n er al  d iv id er   an d   k ee p s   lo g ic   u s ag lo w .   T h o u tp u n ib b les  BCD tens   an d   BCD u nit s   ar th en   p ass ed   to   th e n co d er .   T h en co d er   im p le m e n ts   t h s ta n d ar d   0 9   s eg m e n p atter n s   i n   ac ti v e - lo w   f o r m T ab le  1   lis ts   t h tr u th   tab le  f o r   d ig its   0 9   ( r o w s   a g ,   w h er 0   m ea n s   L E o n ) .   T h is   tab le  is   t h b asis   f o r   th B o o lean   m i n i m is at io n   u s ed   in   t h r eg i s ter - tr an s f er   le v el   ( R T L ) .       T ab le  1.   Un its   d ig it: ac ti v e - lo w   s e g m e n t tr u t h   tab le  ( 0   ON,   1   OFF)   BCD   a   b   c   d   e   f   g   0   0   0   0   0   0   0   1   1   1   0   0   1   1   1   1   2   0   0   1   0   0   1   0   3   0   0   0   0   1   1   0   4   1   0   0   1   1   0   0   5   0   1   0   0   1   0   0   6   0   1   0   0   0   0   0   7   0   0   0   1   1   1   1   8   0   0   0   0   0   0   0   9   0   0   0   0   1   0   0       3 . 3 .     Sev en - s eg m e nt  enco din g   E ac h   B C n ib b le  is   m ap p ed   to   s eg [ 6 : 0 ]   b y   co m p ac B o o lean   ex p r ess io n s   o b tain ed   f r o m   th tr u t h   tab le.   T h en co d er   o u tp u ts   ar r eg is ter ed ,   s o   th s e g m e n b u s   c h an g es  o n l y   o n   clo ck   e d g e.   R eg i s ter i n g   t h e   o u tp u ts   e n s u r es  th at  s e g m en v alu es  r e m ai n   co n s ta n w h ile  d ig it  is   en ab led ,   w h ich   r e m o v e s   v is ib le  g h o s ti n g   w h e n   th s ca n   ad v a n ce s   to   t h e   n ex t d i g it.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           A   co u n ter - ce n tr ic  b in a r y - to -   b in a r co d e d   d ec ima l a n d   mu l tip lexe d   …  ( A h med   M.  A .   A .   E ln g a r )   679   3 . 4 .    Sca n c o ntr o ller  a nd   t i m ing   m o de l   T h s ca n   is   ad v an ce d   b y   clo ck - e n ab le  p u l s p r o d u ce d   b y   b in ar y   co u n ter   o f   w id th   .   I f   c lk   i s   t h e   1 0 0   MH clo ck   p er io d ,   th en   th en ab le  p u ls r ep ea ts   ev er y ;     dwe l l = 2 c l k   ( 2)     w it h     d is p la y   d ig it s ,   o n f u ll  f r a m tak e s ,     f r a me = dwe l l , f r a me = 1 f r a me = c l k 2    ( 3 )     w h er   is   t h n u m b er   o f   s ca n n ed   d ig its .   T h d o m i n an s w itc h in g   ar is e s   f r o m   ( i)   s e g m en u p d ates  w h en   t h e   cu r r en tl y   d is p la y ed   d ig it  ch a n g e s ,   an d   ( ii)  th ac ti v e - lo w ,   o n e - h o an o d lin e s .   L et  f r a me   d en o te  th to tal   Ha m m i n g   d is tan ce   b et w ee n   co n s ec u tiv s ev e n - s e g m en p at ter n s   o v er   o n f u l f r a m ( co n ten t - d ep en d en t) .   r elativ d y n a m ic  p o w er   in d e x   is   d ef i n ed   as :     PI = s eg f r a me f r a me   +   an ( 2 ) f r a me   ( 4 )     w it h   n o n - n e g ati v w ei g h ts   s eg , an   u s ed   to   ag g r eg ate  th t w o   co n tr ib u tio n s .   T h in d ex   is   u n it less   an d   in ten d ed   f o r   co m p ar ativ a s s e s s m e n ac r o s s   ( , )   an d   t y p ical  d i g it  co n ten t s .   C h o o s i n g     to   k ee p   f r a me in   th 100 200 Hz   b an d   r ed u ce s   s w itc h in g   w h ile   m ain tain in g   s tead y   d i s p la y .     3 . 5 .    P a ra m et er i s a t io n a nd   s ca la bil it y   T h d esig n   is   p ar a m e ter is ed   b y   th n u m b er   o f   i n p u t b its     an d   th n u m b er   o f   d ig i ts   .   I n   g en er al,     = l og   10 ( 2 ) = l og   10 2     ( 5 )     Fo r   w id er   i n p u t s   ( e. g . ,   8 ,   1 2 ,   o r   1 6   b its ) ,   s m all   iter ati v b in ar y - to - B C co r ca n   b u s ed ,   w h ile  th s elec to r ,   en co d er   an d   s ca n n i n g   lo g ic  r e m ai n   u n c h an g ed .   T h s a m ti m i n g   m o d el  ap p lies c h o o s   to   p lace   f r a me   in   t h e   ~1 0 0 2 0 0   Hz  b an d   f o r   f lic k er - f r ee   p r esen tatio n   w it h   lo w   s witch i n g   ac tiv it y .   A   b r ie f   s izi n g   tab le  f o r     v er s u s     is   p r o v id ed   w it h   th r es u lt s .     3 . 6 .    I m ple m e nta t io n det a ils   Pi n   a s s ig n m en ts   m a p   th e   th r e e   s w it ch e s   t o   th e   in p u t   b i t s   an d   th e   s h a r e d   s eg m en t   l in e s   t o   s eg [ 6 : 0 ] .   T h e   a n o d e   v e c t o r   is   w i r e d   t o   th e   f i r s t   tw o   d ig it s   o f   th e   e ig h t - d ig it   m o d u l e   o n   t h e   N ex y s - 4   D DR .   A l l   o u t p u t s   th at   d r i v t h e   d is p l ay   ( s eg m en ts   an d   a n o d e s )   a r e   r eg is t e r e d .   T h e   c o n s t r a in ts   f i l e   s et s   th e   1 0 0   MH z   c l o ck   a n d   I / O   s t an d a r d s .     3 . 7 .    Ver if ica t io n pla n   Un it  te s ts e x h a u s ti v el y   s ti m u l ate  th b i n ar y - to - B C co n v er t er   ( 0 1 5 )   an d   th B C D     s ev e n - s e g m e n t   en co d er s   ( 0 9 ) ,   ch ec k in g   ag ai n s T ab le  1   ( a ctiv e - lo w ) .   I n te g r atio n   s i m r u n   th m u ltip lex   F S w it h   s h o r te n ed   d iv id er   an d   co n f ir m   e n ab le - s y n c h r o n i s ed   u p d ates  an d   o p p o s ite  an o d d r iv e.   On - b o ar d p r o g r am   t h d ev ice,   s w ee p   in p u t s ,   an d   ca p tu r p h o to s .   T u n   if   n ee d ed   to   r e m o v e   g h o s t in g   w h ile  k ee p i n g   di git 100 Hz .       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   A   s tag ed   v er if icatio n   f lo w   w a s   u s ed u n i t - lev el  s i m u latio n   o f   th clo ck - d i v id er ,   m u ltip lex er   an d   s ev e n - s eg m e n d ec o d er in teg r ated   s i m u latio n   o f   t h w h o le  d i s p la y   p ath a n d   f in al l y   o n - b o ar d   test s   o n   th Ne x y s - DDR.  T h co n s o lid ated   ti m i n g   d iag r a m   i n   Fi g u r 2   s h o w s   t h k e y   i n ter n a s i g n als  ( s m al d iv id er   v al u w as   u s ed   in   s i m u latio n   p u r el y   f o r   v is ib il it y ) .   C lo c k - e n ab le  p u ls e s   o cc u r   ev er y   2 c l k ; o n   ea ch   p u ls t h d ig it in d e x   s el_ id x   in cr e m e n ts   b y   o n e,   t h ac tiv e - lo w   a n o d es  p r esen o n e - h o t   s elec tio n   f o r   th ad d r ess ed   d ig it,  an d   th e   r eg is ter ed   s eg m e n b u s   r e m ai n s   co n s tan th r o u g h o u ea ch   d w ell.   T w o   p o in ts   ar ev id en t:  ( i)   th er ar n o   h az ar d s   o r   in ter m ed iate  g l itch e s   at  s elec tio n   b o u n d ar ies,  co n f ir m i n g   th at  th s eg m en d ata  o n ly   u p d ate  s y n c h r o n o u s l y   o n   t h clo ck - e n ab le  ed g e;  an d   ( ii)  n o n - s e lecte d   an o d es  r em ai n   d e - as s er ted   f o r   th f u l d w ell,   r e m o v i n g   t h e   co n d itio n s   t h at  t y p icall y   p r o d u ce   g h o s t in g .   W ith   c l k = 100 MH z   an d   th i m p le m e n tat io n   s etti n g   = 18 ,   th m ea s u r ed   d w ell  a n d   f r a m ti m i n g s   m atc h   th a n al y tical  m o d el:     dwe l l = 2 c l k = 2 . 62144 m s , f r a me = dwe l l = 5 . 24288 m s   ( = 2 ) ,       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   2 A p r il  20 26 6 7 6 - 684   680   Du r in g   ea r l y   tr ial s   f ain a f te r - i m a g o n   t h i n ac ti v d ig it   i n d icate d   an   o v er l y   h i g h   m u lt i p lex   r ate,   th n e x d ig it  w as  en ab led   b ef o r th p r ev io u s   d r iv er s   h ad   f u ll y   r elea s ed .   Gu id ed   b y   th ti m i n g   m o d el  dwe l l = 2 c lk f r a me = dwe l l f r a me = 1 / f r a me ,   w s w ep th d iv id er   w id t h     ar o u n d   th p er ce p tu al  lim it .   A   lo w - p o w er   tar g et  o f   100 Hz   s u g g e s ts   l og   2 ( 5 ms / 10 ns ) 18 . 93   ( i.e . ,   = 19 ) .   E m p ir icall y ,   v al u es  n ea r   1 9   s til s h o w ed   tr ac g h o s ti n g   o n   o u r   b o ar d   r ev is io n = 18   g av dwe l l = 2 . 62144 m s f r a m e = 5 . 24288 m s   an d   f r a me 190 . 7 Hz   ( ab o u 95 Hz   ef f ec ti v p er   d ig it),   w h ich   r e m o v ed   th ar tef ac w h i le  r em ai n i n g   co m f o r tab l y   f lic k er - f r ee .           Fig u r 2.   T im in g   d iag r a m   o f   t h clo ck - en ab le  d r iv e n   m u l tip l ex in g       T o   q u an tify   th r e f r esh p o w e r   tr ad e - o f f ,   Fi g u r 3   p lo ts   r e lativ d y n a m ic - p o w er   in d e x   ag ain s t h e   d iv id er     f o r   { 2 , 3 , 4 , 5 }   at  = 100 MH z .   T h in d ex   is   p r o p o r tio n al  to   th n u m b er   o f   s eg m e n ts   an d   an o d tr an s it io n s   p er   s ec o n d ; h en ce ,   lo w er   v al u es  i m p l y   lo wer   s w itch in g   p o w er .   T w o   tr e n d s   ar ev id e n t.  First,   p o w er   f all s   n ea r l y   e x p o n e n tia ll y   w i th   ev er y   i n cr e m e n o f     h alv e s   t h f r a m r ate  = / ( 2 )   an d   co r r esp o n d in g l y   r ed u ce s   s w itc h i n g   ac tiv it y .   Seco n d ,   f o r   f ix ed   ,   p o w er   r is es  w ith   t h n u m b er   o f   d ig its     b ec au s m o r an o d es  ar s ca n n ed   ea c h   f r a m e.   T h m ar k er   h ig h li g h ts   ( = 2 , = 18 ) ,   w h ich   s it s   i n   t h e   elb o w   o f   th c u r v e,   w ell  ab o v e   th f lic k er - f u s io n   th r e s h o ld   ( 190 . 7 Hz   f r a m r ate)   y e n o ticea b l y   lo w e r   p o w er   th an   f aster   s ca n s   at  = 16   o r   = 17 .   Mo v in g   to   = 19   w o u ld   r ed u ce   p o w er   f u r th er ,   b u p u s h e s   th r ef r es h   clo s to   100 Hz ,   n ar r o w i n g   ti m in g   m a r g in   a n d ,   o n   o u r   b o ar d   r ev is io n ,   r e - i n tr o d u c in g   s li g h t g h o s ti n g .   T h ese   o b s er v atio n s   ali g n   w it h   th a n al y tical  s izin g   i n   T ab le  2 .           Fig u r 3 .   R elativ d y n a m ic  p o w er   v er s u s   d iv id er     f o r   { 2 , 3 , 4 , 5 } at  = 100 MH z       T ab le  2.   R ef r esh   a n d   r elativ s w itc h i n g   ac tiv it y   v er s u s   d i g it  co u n t o n   1 0 0   MH clo ck   C a se   ( r a n g e )   ( d i g i t s)   T a r g e t   f r a m e   C h o o se     R e su l t   f r a m e   d w e l l   P o w e r   i n d e x   ( a . u . )   A   4   ( 0 15)   2     1 9 0   H z   18   1 9 0 . 7 3   H z   2 . 6 2 1   m s   1 . 2 6 e + 0 3   B   8   ( 0 2 5 5 )   3     2 0 0   H z   17   2 5 4 . 3 1   H z   1 . 3 1 1   m s   2 . 1 9 e + 0 3   C   1 2   ( 0 4 0 9 5 )   4     1 5 0   H z   17   1 9 0 . 7 3   H z   1 . 3 1 1   m s   2 . 0 3 e + 0 3   D   1 6   ( 0 6 5 5 3 5 )   5     1 2 0   H z   17   1 5 2 . 5 9   H z   1 . 3 1 1   m s   1 . 9 3 e + 0 3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           A   co u n ter - ce n tr ic  b in a r y - to -   b in a r co d e d   d ec ima l a n d   mu l tip lexe d   …  ( A h med   M.  A .   A .   E ln g a r )   681   T ak en   to g eth er ,   th ese  r esu lts   co n f ir m   t h at  th ar ch itec tu r m ee ts   it s   ai m s t h MU an d   co n tr o ller   b eh av co r r ec tl y   i n   s i m u lat io n t h h ar d w ar ac h iev e s   f lick er - f r ee ,   g h o s t - f r ee   o u tp u at  m o d e s r ef r es h   r at e   th at  lo w er s   d y n a m ic  p o w er a n d   en d - to - e n d   co r r ec tn ess   is   m ai n tai n ed   f o r   ev er y   i n p u i n   th 4 - b it  r an g e,   as   ev id en ce d   b y   Fi g u r e s   4 ( a ) ( p ) .             ( a)   ( b )   ( c)               ( d )   ( e)   ( f )               ( g )   ( h )   ( i)               ( j )   ( k )   ( l)               ( m )   ( n )   ( o )       ( p )     Fig u r 4 .   Har d w ar test   r es u lt s ; ( a)   I n p u 0 0 0 0   d is p lay s   00 ,   ( b )   I n p u t 0 0 0 1   d is p lay s   01 ,   ( c)   I n p u t 0 0 1 0   d is p la y s   02 ,   ( d )   I n p u t 0 0 1 1   d is p la y s   03 ,   ( e)   I n p u t 0 1 0 0   d is p la y s   04 ( f )   I n p u t 0 1 0 1   d is p la y s   05   ( g )   I n p u t 0 1 1 0   d is p lay s   06 ( h )   I n p u t 0 1 1 1   d is p lay s   07 ,   ( i )   I n p u t 1 0 0 0   d is p lay s   08 ,   ( j )   I n p u t 1 0 0 1   d is p la y s   09 ,   ( k )   I n p u t 1 0 1 0   d is p la y s   10 ,   ( l)   I n p u t 1 0 1 1   d is p la y s   11 ,   ( m )   I n p u t 1 1 0 0   d is p la y s   12   ( n )   I n p u t 1 1 0 1   d is p lay s   13 ,   ( o )   I n p u t 1 1 1 0   d is p lay s   14   an d   ( p )   I n p u t 1 1 1 1   d is p lay s   15   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   2 A p r il  20 26 6 7 6 - 684   682   T h p r o p o s ed   co u n ter - ce n tr ic  m u ltip lex in g   ap p r o ac h   d e m o n s tr ates  s ev er al   k e y   ad v an ta g es   o v er   r ec en t   FP GA - b ased   d is p la y   d r iv er s   a s   s ee n   i n   T ab le  3 .   W h ile  h ig h - p er f o r m a n ce   s y s te m s   s u c h   as   [ 3 3 ]   ac h iev 6 0 0 - 1100  f r am es p er   s ec o n d   ( FP S )   f o r   m icr o - L E d is p la y s ,   an d   [ 4 ]   r e p o r t 4 3 2 0   Hz  f o r   s ig n a g e   ap p licatio n s ,   th e s e   ag g r e s s i v r e f r esh   r ates  i n c u r   s ig n i f ica n p o w er   p en altie s   d u to   th d ir e ct  p r o p o r tio n alit y   b et w ee n   s w itc h in g   f r eq u en c y   an d   d y n a m ic  p o w er   (     ² ) .   I n   co n tr ast,  th is   w o r k   tar g e ts   th m i n i m u m   r ef r es h   r ate  n e ce s s ar y   to   eli m i n ate  v is u al  f lic k er   ( 1 0 0 - 1 2 0   Hz  p er ce p tu al  th r esh o l d ) ,   ac h iev i n g   1 9 0 . 7   Hz  w h ile   r ed u cin g   d y n a m i c   p o w e r   b y   4 5 co m p ar ed   to   co n v en t io n al  = 16   d iv id er   co n f ig u r atio n s .   U n lik t h co m p le x   in ter cr o s s   s ca n n i n g   an d   d o u b le - d r iv er   a r ch itect u r es  e m p lo y ed   b y   [ 3 4 ]   f o r   1 0 - b it  g r a y s ca le  co n tr o at  2 1 0 0   Hz,   th p r o p o s ed   clo ck - en ab le - b ased   co n tr o ller   m a in ta in s   s y n c h r o n o u s   ti m in g   w it h o u clo c k   g ati n g ,   e n s u r in g   r o b u s t   FP GA   d esi g n   p r ac tices  w it h   m i n i m al  r eso u r ce   u ti lis atio n .   Fu r t h er m o r e,   w h ile  [ 8 ]   d em o n s tr ate s   FP GA - b ased   6 - d ig it  m u ltip le x i n g   f o r   m ed i ca ap p licatio n s   w i th o u s p ec i f y in g   r e f r esh   p ar a m eter s ,   t h is   w o r k   p r o v id es   a n   ex p licit  a n al y tical  ti m i n g   m o d el  ( =  ( ×   2  ) )   t h at  e n ab les  p r ed ictab le  d es ig n   s ca li n g   f o r   ar b itra r y   d ig it  co u n t s   an d   i n p u w id t h s .   T h m ea s u r ed   f lic k er - f r ee ,   g h o s t - f r ee   d is p la y   o p er atio n   v alid ates  th at  ed u ca t io n al  a n d   lo w - p o w er   e m b ed d ed   ap p lica tio n s   b e n ef i m o r f r o m   o p ti m is ed   r e f r es h   r ates  t h an   f r o m   u n n ec e s s ar y   h i g h - f r eq u en c y   s ca n n i n g ,   p o s itio n i n g   th is   w o r k   as  a   r eso u r ce - e f f icien an d   a n al y ticall y   g r o u n d ed   alter n ati v to   ex is t in g   d is p la y   m u ltip le x i n g   s o lu tio n s .       T ab le  3 .   C o m p ar is o n   o f   r ec en t   FP GA   d is p la y / m u lt ip lex i n g   s y s te m s   R e f e r e n c e   M e t h o d   R e f r e sh   r a t e   P o w e r / c l a i ms   D e v i c e   [ 3 3 ]   B l o c k - b a se d   c o n t r o l   w i t h   F P G A   6 0 0 - 1 1 0 0   F P S   H i g h   t h r o u g h p u t ,   se l e c t i v e   b l o c k   u p d a t e s   M i c r o - L ED   d i s p l a y ,   F P G A   [ 8 ]   F P G A - b a se d   6 - d i g i t   d i sp l a y   w i t h   mu l t i p l e x i n g   N o t   sp e c i f i e d   M e d i c a l   se t t i n g a p p l i c a t i o n   Xi l i n x   A r t i x - F P G A   [ 4 ]   T i me - mu l t i p l e x e d   p u l se - w i d t h   mo d u l a t i o n   ( P W M )   w i t h   g r a y sca l e   e n h a n c e me n t   4 3 2 0   H z   d i sp l a y   r a t e   En h a n c e d   g r a y sca l e ,   r e d u c e d   f l i c k e r   L E D   si g n a g e   d i s p l a y   [ 3 4 ]   I n t e r c r o ss sc a n n i n g   w i t h   d o u b l e   d r i v e r   2 1 0 0   H z   ( h i g h ) ,   3 0 0   H z   ( l o w )   H i g h   p r e c i si o n   1 0 - b i t   g r a y sca l e   M i c r o - L ED   w i t h   F P G A   c o n t r o l   T h i w o r k   C o u n t e r - c e n t r i c   c l o c k - e n a b l e   mu l t i p l e x i n g   1 9 0 . 7   H z   f r a me   r a t e   R e d u c e d   d y n a mi c   p o w e r   (P f ) ,   4 5 l o w e r   t h a n   N = 1 6   N e x y s - 4   D D R   ( A r t i x - 7   F P G A )       5.   CO NCLU SI O   W d esig n ed ,   an al y s ed ,   an d   v a lid ated   m o d u lar   VHD L   ar ch i tectu r t h at  co n v er ts   4 - b it  b i n ar y   i n p u t   to   B C an d   d r iv e s   t w o   s e v e n - s e g m en t   d ig it s   o n   th Nex y s - 4   DDR  u s i n g   clo ck - e n ab le b ased   m u ltip lex in g   co n tr o ller .   T h ti m i n g   m o d el   ac cu r atel y   p r ed icted   th b eh a v io u r   o b s er v ed   in   s i m u latio n   an d   h ar d w ar e:  w i th   = 18   th d is p la y   r e f r esh e s   at  1 9 1   Hz,   w h ic h   p r o v ed   b o th   f lic k er - f r ee   an d   g h o s t - f r ee ,   w h il r ed u cin g   s w itc h in g   ac ti v it y   co m p ar ed   w it h   co n v e n tio n a h i g h - r ate  s ca n n i n g .   T h i m p le m en ta tio n   p r o d u ce d   co r r ec t   d ec i m als  f o r   all  1 6   i n p u co d es  an d   r eq u ir ed   o n l y   s i m p le  co u n ter s ,   s m all  co m b i n atio n al  co n v er ter ,   an d   a   r eg is ter ed   s eg m e n t b u s ,   m a k i n g   it e as y   to   r ep licate  in   teac h in g   lab o r ato r ies an d   e m b ed d ed   p r o to ty p es.   T h m et h o d   g en er alis e s   clea n l y .   T h s a m s izi n g   r u le  f r a m e = c l k / ( 2 )   lets   d esig n er s   ch o o s   f o r   an y   n u m b er   o f   d ig it s     an d   an y   in p u w id t h   o n ce   co n v er ted   to   B C ( e. g . ,   8 16 - b it   s o u r ce s   w it h   3 d ig its ) .   P r ac tical  n ex t step s   i n c lu d f o r m al is i n g   th p ar a m ete r is ed   B I N2 B C f o r   8 16 - b it   in p u t s .       F UNDIN G   I NF O RM AT I O   Au t h o r s   s tate  n o   f u n d i n g   i n v o l v ed .       AUTHO CO NT RIB UT I O NS ST A T E M E NT     T h is   j o u r n al  u s e s   th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d i v id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au t h o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co lla b o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Ah m ed   M .   A .   A .   E ln g ar                               Mu h a m ad   S.  Ma u lad d a w i lah                               T ar i q   H .   M .   A lo m ar y                                   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l           A   co u n ter - ce n tr ic  b in a r y - to -   b in a r co d e d   d ec ima l a n d   mu l tip lexe d   …  ( A h med   M.  A .   A .   E ln g a r )   683   C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y si s   I     I n v e st i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i si o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n     CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h au th o r s   d ec lar n o   co n f l ic t o f   in ter es t.       DATA AV AI L AB I L I T   T h r a w   d ata  s u p p o r tin g   t h co n clu s io n s   o f   th i s   ar ticle   w il b m ad a v ailab le  b y   t h a u th o r s   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   L .   T r i p a t h i ,   S .   S a x e n a ,   S .   K .   S i n h a ,   a n d   G .   S .   P a t e l ,   D i g i t a l   VLS I   d e si g n   a n d   si m u l a t i o n   w i t h   v e r i l o g .   W i l e y ,   2 0 2 1 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / 9 7 8 1 1 1 9 7 7 8 0 9 7 .   [ 2 ]   W. - L .   C h i n ,   Pr i n c i p l e o f   v e ri l o g   d i g i t a l   d e s i g n .   B o c a   R a t o n :   C R C   P r e ss,  2 0 2 2 .   d o i :   1 0 . 1 2 0 1 / 9 7 8 1 0 0 3 1 8 7 1 9 6 .   [ 3 ]   F .   N a sse r   a n d   I .   H a sh i m ,   P o w e r   o p t i mi z a t i o n   o f   b i n a r y   mu l t i p l i e r   b a se d   o n   F P G A ,   En g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y   J o u r n a l ,   v o l .   3 9 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 4 9 2 1 5 0 5 ,   O c t .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 0 6 8 4 / e t j . v 3 9 i 1 0 . 2 1 5 6 .   [ 4 ]   Y .   Ji ,   D e si g n   a n d   i mp l e me n t a t i o n   o f   F P G A - b a se d   6 - d i g i t   7 - se g me n t   l e d   d i s p l a y   d i g i t a l   c l o c k   i n   me d i c a l   se t t i n g s,   I ET  C o n f e r e n c e   Pro c e e d i n g s ,   v o l .   2 0 2 4 ,   n o .   1 9 ,   p p .   5 0 0 5 0 4 ,   Ja n .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i c p . 2 0 2 4 . 4 0 3 1 .   [ 5 ]   H .   X i a ,   X .   Y u ,   J .   Z h a n g ,   a n d   G .   C a o ,   A   r e v i e w   o f   a d v a n c e me n t s   a n d   t r e n d i n   t i me - to - d i g i t a l   c o n v e r t e r b a se d   o n   F P G A ,   I EE E   T ra n s a c t i o n o n   I n s t ru m e n t a t i o n   a n d   Me a su r e m e n t ,   v o l .   7 3 ,   p p .   1 2 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI M . 2 0 2 4 . 3 4 1 9 0 9 1 .   [ 6 ]   C .   S .   H a a r l e m,  R .   G .   O C o n n e l l ,   K .   J.  M i t c h e l l ,   a n d   A .   L .   Jac k so n ,   T h e   sp e e d   o f   si g h t :   I n d i v i d u a l   v a r i a t i o n   i n   c r i t i c a l   f l i c k e r   f u si o n   t h r e sh o l d s,   PLO S   O N E ,   v o l .   1 9 ,   n o .   4 ,   A p r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 3 7 1 / j o u r n a l . p o n e . 0 2 9 8 0 0 7 .   [ 7 ]   D .   H .   K e l l y ,   V i su a l   r e sp o n se t o   t i m e - d e p e n d e n t   s t i m u l i *   i   a mp l i t u d e   se n s i t i v i t y   me a su r e me n t s† ,   J o u r n a l   o f   t h e   O p t i c a l   S o c i e t y   o f   Am e r i c a ,   v o l .   5 1 ,   n o .   4 ,   A p r .   1 9 6 1 ,   d o i :   1 0 . 1 3 6 4 / JO S A . 5 1 . 0 0 0 4 2 2 .   [ 8 ]   J. - H .   K i m,  J. - S .   K i m,  J.  K i m,  a n d   S . - G .   L e e ,   T i me - mu l t i p l e x e d   P W M   L ED   d r i v e r   w i t h   g r a y sca l e   e n h a n c e me n t   t e c h n i q u e f o r   si g n a g e   d i s p l a y ,   I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   6 9 ,   n o .   6 ,   p p .   6 4 1 0 6 4 1 9 ,   Ju n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 1 . 3 0 9 5 8 1 8 .   [ 9 ]   P .   T o l e d o ,   P .   S .   C r o v e t t i ,   H .   D .   K l i mac h ,   F .   M u so l i n o ,   a n d   S .   B a m p i ,   L o w - v o l t a g e ,   l o w - a r e a ,   n W - p o w e r   C M O S   d i g i t a l - b a se d   b i o si g n a l   a m p l i f i e r ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   4 4 1 0 6 4 4 1 1 5 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 1 6 8 6 0 3 .   [ 1 0 ]   R .   K .   S n i d e r ,   Ad v a n c e d   d i g i t a l   syst e m   d e si g n   u s i n g   S o C   F PG As .   C h a m:   S p r i n g e r   I n t e r n a t i o n a l   P u b l i s h i n g ,   2 0 2 3 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 1 5 4 1 6 - 4.   [ 1 1 ]   A .   B o u t r o a n d   V .   B e t z ,   F P G A   a r c h i t e c t u r e :   P r i n c i p l e a n d   p r o g r e ssi o n ,   I EEE  C i rc u i t a n d   S y s t e m M a g a zi n e ,   v o l .   2 1 ,   n o .   2 ,   p p .   4 2 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M C A S . 2 0 2 1 . 3 0 7 1 6 0 7 .   [ 1 2 ]   M .   V a i t h i a n a t h a n ,   M .   P a t i l ,   S .   F .   N g ,   a n d   S .   U d k a r ,   L o w - p o w e r   F P G A   d e si g n   t e c h n i q u e f o r   n e x t - g e n e r a t i o n   mo b i l e   d e v i c e s,   ES P   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Ad v a n c e m e n t s   i n   C o m p u t a t i o n a l   T e c h n o l o g y ,   v o l .   2 ,   n o .   2 ,   p p .   8 2 9 3 ,   2 0 2 4 .   [ 1 3 ]   O .   D i mi g e n   a n d   A .   S t e i n ,   A   h i g h - sp e e d   O L ED   mo n i t o r   f o r   p r e c i se   st i m u l a t i o n   i n   v i si o n ,   e y e - t r a c k i n g ,   a n d   EE G   r e se a r c h .   S e p .   1 5 ,   2 0 2 4 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 1 / 2 0 2 4 . 0 9 . 1 3 . 6 1 2 8 6 6 .   [ 1 4 ]   A .   B o u t r o s,  E.   N u r v i t a d h i ,   a n d   V .   B e t z ,   A r c h i t e c t u r e   a n d   a p p l i c a t i o n   C o - d e si g n   f o r   b e y o n d - F P G A   r e c o n f i g u r a b l e   a c c e l e r a t i o n   d e v i c e s,   I E EE  A c c e ss ,   v o l .   1 0 ,   p p .   9 5 0 6 7 9 5 0 8 2 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 2 0 4 6 6 4 .   [ 1 5 ]   Z .   H o u ,   F u n d a m e n t a l o f   l o g i c   a n d   c o m p u t a t i o n .   C h a m:   S p r i n g e r   I n t e r n a t i o n a l   P u b l i s h i n g ,   2 0 2 1 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 0 - 8 7 8 8 2 - 5.   [ 1 6 ]   D .   S ,   D .   S .   J a c o b ,   L .   P .   M ,   S .   J a c o b ,   D .   J,  a n d   R .   P ,   I mp l e me n t a t i o n   a n d   a n a l y si o f   si n g l e   d i g i t   B C D   m u l t i p l i e r w i t h o u t   g e n e r a t i n g   p a r t i a l   p r o d u c t s ,   i n   2 0 2 3   I EEE  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Re c e n t   A d v a n c e s i n   S y s t e m S c i e n c e   a n d   E n g i n e e ri n g   ( RA S S E) ,   N o v .   2 0 2 3 ,   p p .   1 5 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / R A S S E6 0 0 2 9 . 2 0 2 3 . 1 0 3 6 3 4 9 4 .   [ 1 7 ]   M .   K u b i c a ,   A .   O p a r a ,   a n d   D .   K a n i a ,   T e c h n o l o g y   m a p p i n g   f o L U T - b a s e d   FP G A ,   v o l .   7 1 3 .   C h a m:   S p r i n g e r   I n t e r n a t i o n a l   P u b l i sh i n g ,   2 0 2 1 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 0 - 6 0 4 8 8 - 2.   [ 1 8 ]   E.   A b r a h a m,  A l g e b r a i c   p a t t e r n s,  p r o t o c o l s,  a n d   p se u d o c o d e   f o r   a   Q u i n e M c C l u s k e y   mi n i mi z a t i o n   i n   l i e u   o f   t h e   p r i me   i mp l i c a n t   c h a r t ,   J o u rn a l   o f   C o m p u t a t i o n a l   El e c t r o n i c s ,   v o l .   2 4 ,   n o .   3 ,   p .   6 9 ,   J u n .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 8 2 5 - 025 - 0 2 2 7 8 - 6.   [ 1 9 ]   A .   K a b u l o v   a n d   M .   B e r d i mu r o d o v ,   P a r a me t r i c   a l g o r i t h f o r   se a r c h i n g   t h e   mi n i m u l o w e r   u n i t y   o f   mo n o t o n e   b o o l e a n   f u n c t i o n s   i n   t h e   p r o c e ss  sy n t h e si o f   c o n t r o l   a u t o ma t e s,   i n   2 0 2 1   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I n f o rm a t i o n   S c i e n c e   a n d   C o m m u n i c a t i o n s   T e c h n o l o g i e s   ( I C I S C T ) ,   N o v .   2 0 2 1 ,   p p .   1 4 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C I S C T 5 2 9 6 6 . 2 0 2 1 . 9 6 7 0 3 7 0 .   [ 2 0 ]   Z .   V a si c e k ,   S y n t h e si o f   a p p r o x i ma t e   c i r c u i t f o r   L U T - b a se d   F P G A s,   i n   2 0 2 1   2 4 t h   I n t e rn a t i o n a l   S y m p o si u m   o n   D e s i g n   a n d   D i a g n o s t i c s   o f   El e c t r o n i c   C i rc u i t s &   S y s t e m s (D D E C S ) ,   A p r .   2 0 2 1 ,   p p .   1 7 2 2 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / D D E C S 5 2 6 6 8 . 2 0 2 1 . 9 4 1 7 0 6 6 .   [ 2 1 ]   N .   H o ssai n ,   N .   H o ssa i n ,   Z .   T .   S w o r n a ,   a n d   M .   U .   H a q u e ,   A   f a st   a n d   c o mp a c t   b i n a r y   t o   B C D   c o n v e r t e r   c i r c u i t ,   i n   2 0 1 9   I EEE   I n t e r n a t i o n a l   WIE   C o n f e r e n c e   o n   El e c t ri c a l   a n d   C o m p u t e En g i n e e ri n g   ( WIE C O N - E C E) ,   N o v .   2 0 1 9 ,   p p .   1 4 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / W I EC O N - EC E4 8 6 5 3 . 2 0 1 9 . 9 0 1 9 9 8 0 .   [ 2 2 ]   M .   K a r i a n d   X .   C h e n ,   D i g i t a l   d e s i g n :   B a si c   c o n c e p t a n d   p r i n c i p l e s .   C R C   P r e ss,  2 0 0 7 .   d o i :   1 0 . 1 2 0 1 / 9 7 8 1 3 1 5 2 1 9 0 6 6 .   [ 2 3 ]   S .   S .   D e v i ,   V .   B h a n u ma t h i ,   a n d   T .   A .   A r u n a ,   F i e l d   p r o g r a mm a b l e   g a t e   a r r a y   i mp l e me n t a t i o n   o f   r e v e r si b l e   b i n a r y   c o d e d   d e c i mal   mu l t i p l i e r ,   J o u r n a l   o f   N a n o e l e c t ro n i c s   a n d   O p t o e l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 9 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 0 5 3 1 0 6 2 ,   O c t .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 6 6 / j n o . 2 0 2 4 . 3 6 4 1 .   [ 2 4 ]   I .   I .   A .   G r o e n   e t   a l . T e mp o r a l   d y n a mi c s   o f   n e u r a l   r e sp o n se i n   h u m a n   v i su a l   c o r t e x ,   T h e   J o u r n a l   o f   N e u r o sc i e n c e ,   v o l .   4 2 ,   n o .   4 0 ,   p p .   7 5 6 2 7 5 8 0 ,   O c t .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 5 2 3 / JN EU R O S C I . 1 8 1 2 - 2 1 . 2 0 2 2 .   [ 2 5 ]   H .   G a o   e t   a l . A d v a n c e i n   p i x e l   d r i v i n g   t e c h n o l o g y   f o r   mi c r o - L ED   d i sp l a y s,   N a n o sc a l e ,   v o l .   1 5 ,   n o .   4 3 ,   p p .   1 7 2 3 2 1 7 2 4 8 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 9 / D 3 N R 0 1 6 4 9 H .   [ 2 6 ]   L .   L .   N g ,   K .   H .   Y e a p ,   M .   W .   C .   G o h ,   a n d   V .   D a k u l a g i ,   P o w e r   c o n su m p t i o n   i n   C M O S   x i r c u i t s,   i n   El e c t ro m a g n e t i c   F i e l d   i n   Ad v a n c i n g   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   I n t e c h O p e n ,   2 0 2 3 .   d o i :   1 0 . 5 7 7 2 / i n t e c h o p e n . 1 0 5 7 1 7 .   [ 2 7 ]   S .   M a d h u r a ,   A   r e v i e w   o n   l o w   p o w e r   V L S I   d e si g n   mo d e l i n   v a r i o u c i r c u i t s,   J o u r n a l   o f   E l e c t r o n i c s   a n d   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   4 ,   n o .   2 ,   p p .   7 4 8 1 ,   J u l .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 6 5 4 8 / j e i . 2 0 2 2 . 2 . 0 0 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   2 A p r il  20 26 6 7 6 - 684   684   [ 2 8 ]   L .   F e n g ,   J.  H u a n g ,   J.  H u ,   a n d   A .   R e d d y ,   F a st C F I :   R e a l - t i me   c o n t r o l - f l o w   i n t e g r i t y   u si n g   F P G A   w i t h o u t   c o d e   i n st r u me n t a t i o n ,   AC M   T ra n s a c t i o n s   o n   D e si g n   A u t o m a t i o n   o f   E l e c t r o n i c   S y st e m s ,   v o l .   2 6 ,   n o .   5 ,   p p .   1 3 9 ,   S e p .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 4 5 8 4 7 1 .   [ 2 9 ]   P .   J.  A sh e n d e n ,   T h e   VH D L   c o o k b o o k .   F i r st   Ed i t i o n ,   D e p a r t me n t   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e ,   U n i v e r si t y   o f   A d e l a i d e ,   1 9 9 0 .   [ 3 0 ]   M .   D .   M i l l e r   a n d   M .   A .   T h o r n t o n ,   M u l t i p l e - v a l u e d   l o g i c   a p p l i c a t i o n s ,   i n   Mu l t i p l e   V a l u e d   L o g i c :   C o n c e p t s a n d   Re p res e n t a t i o n s 20 0 8 ,   p p .   1 1 9 .   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 7 9 7 7 9 - 8 _ 1 .   [ 3 1 ]   D .   C h a v e r   e t   a l . T h e   R I S C - V   F P G A   ( R V f p g a )   t e a c h i n g   p a c k a g e .   O c t .   2 4 ,   2 0 2 4 .   d o i :   1 0 . 3 6 2 2 7 / t e c h r x i v . 1 7 2 9 7 8 2 7 5 . 5 6 1 4 0 4 6 0 / v 1 .   [ 3 2 ]   L .   K h a n ,   S .   P .   I san a k a ,   a n d   F .   L i o u ,   F P G A - b a se d   se n so r f o r   d i st r i b u t e d   d   i g i t a l   ma n u f a c t u r i n g   sy st e ms:   A   st a t e - of - t h e - a r t   r e v i e w ,   S e n so rs ,   v o l .   2 4 ,   n o .   2 3 ,   D e c .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 4 2 3 7 7 0 9 .   [ 3 3 ]   S. - C .   H s i a   a n d   W . - C .   H u n g ,   H i g h   t h r o u g h p u t   r a t e   w i t h   b l o c k - b a se d   c o n t r o l   f o r   mi c r o - L ED   d i s p l a y ,   D i sp l a y s ,   v o l .   8 0 ,   D e c .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . d i s p l a . 2 0 2 3 . 1 0 2 5 5 9 .   [ 3 4 ]   Y .   C h e n   e t   a l . H i g h   p r e c i s i o n   c o n t r o l   sy st e f o r   mi c r o - L ED   d i s p l a y s,   A p p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 9 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 3 1 9 1 0 6 0 1 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Ahm e d   M o h a m e d   Abd e ll a tif   Abd e lr a h m a n   Eln g a r           re c e iv e d   th e   B. En g .   d e g re e   in   E lec tro n ic  E n g i n e e rin g   a n d   C o m p u ter  S c ien c e   f ro m   S a ty a   W a c a n a   Ch risti a n   Un iv e rsit y ,   In d o n e sia   (UK S W ),   in   2 0 2 2 .   Cu rre n t ly ,   h e   is  p u rsu in g   a   M a ste o En g in e e rin g   S c ien c e   a th e   F a c u lt y   o f   En g in e e r in g   a n d   T e c h n o l o g y   (F ET ),   M u lt ime d ia  Un iv e rsit y ,   a w e ll   a a   M a ste o f   En g in e e rin g   S c ien c e   a th e   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Ki n g   A b d u laz iz  Un iv e rsity .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   l o c a li sa ti o n ,   W P T   a n d   P L S .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il a h m e d e ln g a r0 2 @g m a il . c o m .         M u h a m a d   M a u la d d a w il a h           re c e iv e d   th e   B. En g .   d e g re e   in   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsiti   T e n a g a   Na sio n a (UN IT E N),  M a lay sia ,   in   2 0 2 3 .   He   is  c u rre n tl y   p u rsu in g   th e   M . S c .   d e g re e   in   El e c tri c a En g in e e rin g   a t h e   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Kin g   A b d u laz iz  Un iv e rsit y   (K A U),  Je d d a h ,   S a u d A ra b ia.  His  c u rre n re se a rc h   f o c u se o n   f re q u e n c y - hopp i n g   sy ste m s,  ter a h e rtz  c o m m u n ica ti o n ,   a n d   c y b e rse c u rit y   in   so lar  P V   m icro g rid s,  w it h   a n   e m p h a sis  o n   A I - b a se d   in tr u sio n   d e tec ti o n   a n d   se c u re   c o m m u n ica ti o n   p ro t o c o ls.  His res e a rc h   in tere sts  in c lu d e   6 G   w irele ss   s y st e m s,  tera h e rtz  c o m m u n ica ti o n ,   a n d   p h y sic a l a y e se c u rit y .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il m . d a w il 9 9 @g m a il . c o m .         Ta r iq   H .   M .   Alo m a r y           re c e iv e d   th e   B. En g .   d e g re e   in   E lec tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n En g in e e ri n g   f r o m   U m m   A l - Qu ra   Un iv e rsit y ,   S a u d A ra b ia,  in   2 0 2 1 .   Cu rre n tl y ,   h e   is   p u rsu i n g   a   M a st e o f   El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ic a ti o n En g in e e rin g   a t   th e   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Kin g   A b d u laz iz  Un iv e rsity .   His  re se a rc h   i n tere sts  in c l u d e   o b jec t   d e tec ti o n ,   n e u ra n e tw o rk tec h n iq u e s.  He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il talo m a r y 0 0 0 2 @s tu . k a u . e d u . sa ,   ta re q . a lo m a r y y @g m a il . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.