Reed-Muller逻辑电路的延时优化

发布时间：2023-09-16 09:06

　　电路优化主要分为功耗优化、面积优化、延时优化等几个方面，是集成电路CAD（Computer aided design）工具的重要组成部分。以往的电路优化技术都是针对布尔逻辑电路，并建立了相应的自动设计方案。实际上，与传统的布尔逻辑电路相比，利用Reed-Muller（RM）逻辑实现的部分电路在功耗、速度、面积等重要性能上具有更大的优势，如运算电路、奇偶校验电路、通信电路等。极性是RM展开式的重要属性，直接决定展开式繁简，进而影响其对应电路的延时、面积、功耗等性能。因此，RM电路优化就是在极性空间内，搜索到某个（些）最佳极性以使该电路的性能最优。已有RM电路研究大多针对功耗和面积展开，而延时研究相对较少，故本文主要针对RM电路的延时优化展开研究。 固定极性Reed-Muller（Fixed polarity Reed-Muller, FPRM）展开式和混合极性Reed-Muller（Mixed polarity Reed-Muller, MPRM）展开式是RM逻辑的两种常见展开式。较之MPRM展开式，FPRM展开式的变量表现形式更规则，其极性空间也更小。因此，本文首先建立FPRM电路延时...

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【学位级别】：硕士

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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 极性转换
        1.2.2 极性搜索
        1.2.3 电路性能优化
    1.3 内容安排
2 电路逻辑综合与优化和群智能算法
    2.1 计算机辅助综合与优化
        2.1.1 电路模型
        2.1.2 电路综合
        2.1.3 电路优化
    2.2 逻辑综合与优化
        2.2.1 二级电路优化
        2.2.2 多级电路优化
    2.3 群智能算法
        2.3.1 ACO 算法
        2.3.2 PSO 算法
    2.4 本章小结
3 FPRM 电路的延时优化
    3.1 固定极性间 FPRM 展开式转换
    3.2 延时模型
    3.3 延时估计
        3.3.1 FPRM 展开式化简
        3.3.2 延时分解
    3.4 FPRM 电路延时优化算法
    3.5 实验结果与分析
    3.6 本章小结
4 基于 PSO 算法的 FPRM 电路延时和面积优化
    4.1 PSO 算法
    4.2 固定极性转换和电路估计模型
        4.2.1 基于列表技术的固定极性转换
        4.2.2 电路估计模型
    4.3 基于 PSO 算法的 FPRM 电路最佳延时和面积极性搜索
        4.3.1 极性抽象和适应度函数
        4.3.2 速度和位置更新
        4.3.3 算法描述
    4.4 实验结果与分析
    4.5 本章小结
5 基于 FDDs 的 FPRM 电路延时和面积优化
    5.1 延时估计
        5.1.1 FDDs
        5.1.2 基于 FDDs 的逻辑分解
        5.1.3 延时分解
    5.2 中小规模 FPRM 电路延时和面积优化
    5.3 大规模 FPRM 电路延时和面积优化
        5.3.1 编码和适应度函数
        5.3.2 遗传算子
        5.3.3 算法描述
    5.4 实验结果与分析
    5.5 本章小结
6 混合极性间 MPRM 展开式转换
    6.1 MPRM 展开式
    6.2 OKFDDs
    6.3 基于列表技术的 MPRM 展开式转换
    6.4 基于 OKFDDs 的 MPRM 展开式转换
    6.5 实验结果与分析
    6.6 本章小结
7 基于 HDPSO 算法的 MPRM 电路延时和面积综合优化
    7.1 HDPSO 算法
        7.1.1 DPSO 算法
        7.1.2 改进 DPSO 算法
    7.2 基于 HDPSO 算法的 MPRM 电路延时和面积综合优化
        7.2.1 极性抽象和适应度函数
        7.2.2 速度和位置更新
        7.2.3 变异操作
        7.2.4 算法描述
    7.3 实验结果与分析
    7.4 本章小结
8 结论与展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3846723