[發(fā)明專利]基于端口交換技術(shù)的用于提升布線速度的FPGA布線方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011023776.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN112131813B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 惠鋒;虞健;董志丹;李卿;季振凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫中微億芯有限公司;中國電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所
• 主分類號(hào): G06F30/347
• 分類號(hào): G06F30/347;G06F30/394;G06F30/398
• 代理公司: 無錫華源專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32228
• 代理人: 過顧佳;聶啟新

1.一種基于端口交換技術(shù)的用于提升布線速度的FPGA布線方法，其特征在于，在FPGA布線過程中，在構(gòu)建布線網(wǎng)表之后、在進(jìn)行全局布線之前，還包括：

確定可配置邏輯簇實(shí)例所連接的N個(gè)信號(hào)以及每個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的負(fù)載點(diǎn)，所述可配置邏輯簇實(shí)例中包括M個(gè)邏輯單元，每個(gè)邏輯單元分別包括若干個(gè)端口；所述可配置邏輯簇實(shí)例包含的所有端口共形成K個(gè)邏輯單元端口組，每個(gè)邏輯單元端口組包括分別包括M個(gè)邏輯單元中的一個(gè)端口，每個(gè)負(fù)載點(diǎn)分別為所述可配置邏輯簇實(shí)例中的一個(gè)端口；

從所述可配置邏輯簇實(shí)例的第i個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的所有負(fù)載點(diǎn)中選擇一個(gè)負(fù)載點(diǎn)作為種子端口，i為參數(shù)且i的起始值為1；

確定所述種子端口所在的邏輯單元端口組，并將所述第i個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的除所述種子端口之外的其他各個(gè)負(fù)載點(diǎn)與所述邏輯單元端口組中的各個(gè)端口進(jìn)行交換，交換的負(fù)載點(diǎn)與端口屬于同一個(gè)邏輯單元；

令i=i+1并再次執(zhí)行所述從所述可配置邏輯簇實(shí)例的第i個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的所有負(fù)載點(diǎn)中選擇一個(gè)負(fù)載點(diǎn)作為種子端口的步驟，直至i=N時(shí)完成對(duì)所述可配置邏輯簇實(shí)例的端口重規(guī)劃并更新對(duì)應(yīng)的可配置邏輯簇實(shí)例網(wǎng)表以及邏輯表達(dá)式；

遍歷所述布線網(wǎng)表中的各個(gè)可配置邏輯簇實(shí)例，直至對(duì)所有可配置邏輯簇實(shí)例完成端口重規(guī)劃；所述方法還包括：根據(jù)連接盒結(jié)構(gòu)建立邏輯簇?cái)?shù)據(jù)模型，所述邏輯簇?cái)?shù)據(jù)模型包括所有信號(hào)與可配置邏輯簇的所有端口之間的映射關(guān)系；則對(duì)所有可配置邏輯簇實(shí)例完成端口重規(guī)劃包括：遍歷所述布線網(wǎng)表獲取可配置邏輯簇實(shí)例并根據(jù)可配置邏輯簇實(shí)例重置邏輯簇?cái)?shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)，根據(jù)重置后的邏輯簇?cái)?shù)據(jù)模型確定可配置邏輯簇實(shí)例所連接的N個(gè)信號(hào)以及每個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的負(fù)載點(diǎn)，基于端口等價(jià)交換技術(shù)對(duì)一個(gè)可配置邏輯簇實(shí)例進(jìn)行端口重新規(guī)劃，在完成對(duì)一個(gè)可配置邏輯簇實(shí)例的端口重規(guī)劃后，基于重新規(guī)劃的端口更新可配置邏輯簇實(shí)例網(wǎng)表以及邏輯表達(dá)式，使得同一個(gè)可配置邏輯簇實(shí)例在端口重規(guī)劃前后的功能保持一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述從所述可配置邏輯簇實(shí)例的第i個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的所有負(fù)載點(diǎn)中選擇一個(gè)負(fù)載點(diǎn)作為種子端口，包括：

當(dāng)所述第i個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的所有負(fù)載點(diǎn)中包括預(yù)設(shè)的特殊端口時(shí)，直接選取所述特殊端口作為所述種子端口；

當(dāng)所述第i個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的所有負(fù)載點(diǎn)中不包括預(yù)設(shè)的特殊端口時(shí)，按照預(yù)定選取邏輯從所述第i個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的所有負(fù)載點(diǎn)中選擇一個(gè)負(fù)載點(diǎn)作為種子端口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照預(yù)定選取邏輯從所述第i個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的所有負(fù)載點(diǎn)中選擇一個(gè)負(fù)載點(diǎn)作為種子端口，包括：

選擇可用資源數(shù)量最少的一個(gè)負(fù)載點(diǎn)作為所述第i個(gè)信號(hào)的種子端口，負(fù)載點(diǎn)的可用資源數(shù)量是所述負(fù)載點(diǎn)所在的邏輯單元端口組中未被占用的端口的數(shù)量。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照預(yù)定選取邏輯從所述第i個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的所有負(fù)載點(diǎn)中選擇一個(gè)負(fù)載點(diǎn)作為種子端口，包括：

選擇時(shí)延最短的一個(gè)負(fù)載點(diǎn)作為所述第i個(gè)信號(hào)的種子端口。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定可配置邏輯簇實(shí)例所連接的N個(gè)信號(hào)以及每個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的負(fù)載點(diǎn)，包括：

獲取所述可配置邏輯簇實(shí)例并根據(jù)所述可配置邏輯簇實(shí)例重置所述邏輯簇?cái)?shù)據(jù)模型，根據(jù)重置后的邏輯簇?cái)?shù)據(jù)模型確定所述可配置邏輯簇實(shí)例所連接的N個(gè)信號(hào)以及每個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的負(fù)載點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)于每個(gè)可配置邏輯簇實(shí)例，所述直至i=N時(shí)完成對(duì)所述可配置邏輯簇實(shí)例的端口重規(guī)劃還包括：

當(dāng)i=N時(shí)，檢查所述可配置邏輯簇實(shí)例中是否存在端口同時(shí)連接至少兩個(gè)不同的信號(hào)；

若存在端口同時(shí)連接至少兩個(gè)不同的信號(hào)則確定所述端口存在重疊現(xiàn)象，則將其中一個(gè)信號(hào)連接至所述端口所在的邏輯單元中其他未被占用的端口上，完成對(duì)所述可配置邏輯簇實(shí)例的端口重規(guī)劃；

若不存在端口同時(shí)連接至少兩個(gè)不同的信號(hào)的情況，則完成對(duì)所述可配置邏輯簇實(shí)例的端口重規(guī)劃。