包含无关项RM逻辑优化

发布时间：2021-11-23 01:59

　　相对于传统的布尔逻辑实现的电路，利用Reed-Muller（RM）逻辑实现的部分电路（如算术运算电路、奇偶校验电路和通信系统电路等）在面积、功耗以及速度等重要性能上有着更大的优势。RM逻辑电路优化是集成电路逻辑综合的一个重要方面，是集成电路CAD（Computer Aided Design）工具的重要组成部分。以往RM逻辑电路优化时大都不考虑无关项。实际上，加入无关项可使RM逻辑电路优化效果更佳，故本文主要针对包含无关项RM逻辑电路进行优化。RM逻辑电路是一种基于AND/XOR或者OR/XNOR运算基的电路，其最常见的两种展开式为固定极性RM（Fixed-polarity Reed-Muller, FPRM）展开式以及混合极性RM （Mixed-polarity Reed-Muller, MPRM）展开式。FPRM展开式中变量出现方式较为规则，优化空间相对较小，因此，本文首先建立包含无关项FPRM电路优化方法，然后将该优化方法扩展到包含无关项MRPM电路。研究内容主要包括以下五部分：1.包含无关项FPRM展开式极性转换：通过对包含无关项FPRM展开式以及快速列表技术的研究，根据无关项的... 

【文章来源】：宁波大学浙江省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状及其发展趋势
        1.2.1 不包含无关项 RM 展开式极性转换
        1.2.2 包含无关项 RM 展开式极性转换
        1.2.3 RM 逻辑电路性能优化
        1.2.4 智能搜索算法研究
    1.3 内容安排
2 包含无关项 FPRM 展开式极性转换
    2.1 逻辑函数的 SOP 展开式与 FPRM 展开式
        2.1.1 不包含无关项的 SOP 展开式与 FPRM 展开式
        2.1.2 包含无关项的 SOP 展开式与 FPRM 展开式
    2.2 极性转换与无关项取舍搜索
        2.2.1 产生最小项索引表
        2.2.2 产生无关项索引表
        2.2.3 搜索最佳无关项取舍
    2.3 实验及其结果分析
    2.4 本章小结
3 包含无关项 FPRM 电路低功耗最佳无关项取舍搜索
    3.1 AND/XOR 电路低功耗映射
    3.2 包含无关项 FPRM 电路最佳无关项取舍搜索
    3.3 实验结果与分析
    3.4 本章小结
4 基于 PSGA 算法的包含无关项 FPRM 电路面积与功耗优化
    4.1 FPRM 展开式极性转换
    4.2 AND/XOR 电路面积与功耗估算
        4.2.1 AND/XOR 电路面积估算
        4.2.2 AND/XOR 电路功耗估算
    4.3 PSGA 算法
        4.3.1 捕食搜索
        4.3.2 遗传算法
    4.4 包含无关项 FPRM 电路面积与功耗优化的无关项取舍搜索
        4.4.1 编码及适应度函数
        4.4.2 遗传操作
        4.4.3 交叉和变异概率的选择
        4.4.4 算法描述
    4.5 实验结果与分析
    4.6 本章小结
5 包含无关项 MPRM 展开式极性转换
    5.1 逻辑函数表示方法
        5.1.1 不包含无关项的逻辑函数 SOP 展开式与 MPRM 展开式
        5.1.2 含无关项的逻辑函数 SOP 展开式与 MPRM 展开式
        5.1.3 系数矩阵
    5.2 冗余变量的删除
    5.3 包含无关项 MPRM 展开式的最小化
        5.3.1 指定无关项的值
        5.3.2 MPRM 展开式最小化
    5.4 实验结果与分析
    5.5 本章小结
6 基于 memetic 算法的包含无关项 MPRM 电路面积与功耗优化
    6.1 MPRM 展开式极性转换
    6.2 MPRM 电路面积与功耗估算
    6.3 Memetic 算法
    6.4 包含无关项 MPRM 电路面积与功耗优化的极性与无关项取舍搜索
        6.4.1 编码与适应度函数的构建
        6.4.2 进化操作
        6.4.3 局部搜索
        6.4.4 算法描述
    6.5 实验结果与分析
    6.6 本章小结
7 结论与展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3512892