[發(fā)明專利]一種固定極性里德穆勒電路延時(shí)和面積的優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110459092.6
• 申請(qǐng)日: 2011-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN102592013A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪鵬君;王振海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電路的優(yōu)化方法，尤其是涉及一種固定極性里德穆勒電路延時(shí)和面積的優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

基于AND/XOR或OR/XNOR運(yùn)算的里德穆勒(Reed-Muller，RM)邏輯，是區(qū)別于布爾邏輯的另一種電路表達(dá)方式。研究表明，較之布爾邏輯，基于RM邏輯的部分電路(如算術(shù)電路、奇偶校驗(yàn)電路等功能電路)具有更緊湊的結(jié)構(gòu)^[1]和更好的可測(cè)性^[2]。RM電路延時(shí)和面積優(yōu)化是電路綜合和優(yōu)化技術(shù)的重要組成部分，受到了學(xué)術(shù)界的普遍重視^[3-6]。n變量RM邏輯函數(shù)具有2ⁿ個(gè)固定極性，對(duì)應(yīng)2ⁿ個(gè)不同的固定極性里德穆勒(Fixed-Polarity?Reed-Muller，F(xiàn)PRM)表達(dá)式^[4]。每個(gè)表達(dá)式繁簡(jiǎn)不一，其對(duì)應(yīng)電路的延時(shí)和面積也不盡相同。優(yōu)化中小規(guī)模電路時(shí)，可以利用窮盡算法遍歷和檢驗(yàn)每個(gè)極性，但對(duì)較大規(guī)模電路，由于其極性空間的急劇增加，窮盡搜索策略難于在有限的時(shí)間內(nèi)得到優(yōu)化結(jié)果。因此，需要尋找一種有效的智能算法來提高極性的搜索效率。

粒子群優(yōu)化(Particle?Swarm?Optimization，PSO)算法是一種新興的進(jìn)化計(jì)算技術(shù)，它源于對(duì)鳥群捕食行為的研究，是一種基于種群的智能方法^[7]。較之其他智能算法，如遺傳算法(Genetic?Algorithm，GA)^[5]、模擬退火算法^[8]等，PSO算法具有原理簡(jiǎn)單、參數(shù)較少、收斂速度快等特點(diǎn)，并且易于實(shí)現(xiàn)，因此被廣泛應(yīng)用于連續(xù)非線性函數(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、非線性約束優(yōu)化問題等^[7，9]。PSO算法從初始解出發(fā)，通過追隨當(dāng)前最優(yōu)值并經(jīng)逐代搜索來尋找全局最優(yōu)值，該全局最優(yōu)值與FPRM電路延時(shí)和面積最佳極性相對(duì)應(yīng)。

[1]T.Hirayama，Y.Nishitani.Exact?minimization?of?AND-EXOR?expressions?of?practicalbenchmark?functions[J].Journal?of?Circuits，Systems?and?Computers.2009，18(3)：465-486.

[2]H.Rahaman，D.K.Das，B.B.Bhattacharya.Testable?design?of?AND-EXOR?logicnetworks?with?universal?test?sets[J].Computers?and?Electrical?Engineering.2009，35(5)：644-658.

[3]M.Yang，L.Wang，J.R.Tong，et?al.Techniques?for?dual?forms?of?Reed-Muller?expansionconversion[J].Integration，the?VLSI?Journal.2008，41(1)：113-122.

[4]汪鵬君，陸金剛.基于XNOR/OR邏輯的低功耗最佳極性搜索[J].電子學(xué)報(bào).2008，36(5)：993-997.

[5]李輝，汪鵬君.基于動(dòng)態(tài)邏輯的MPRM電路低功耗優(yōu)化技術(shù)[J].電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào).2010，15(5)：99-105.

[6]T.K.Shahana，R.K.James，K.P.Jacob，et?al.Automated?synthesis?of?delay-reducedReed-muller?universal?logic?module?networks[C].in：Proceedings?of?23rd?NORCHIPConference.Oulu，2005，1-4.

[7]F.Mauger，C.Chandre，T.Uzer.Simulated?annealing?algorithm?for?finding?periodic?orbitsof?multi-electron?atomic?systems[J].Communications?in?Nonlinear?Science?andNumerical?Simulation.2011，16(7)：2845-2852.