[发明专利]一种固定极性里德穆勒电路延时和面积的优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路的优化方法，尤其是涉及一种固定极性里德穆勒电路延时和面积的优化方法。

背景技术

基于AND/XOR或OR/XNOR运算的里德穆勒(Reed-Muller，RM)逻辑，是区别于布尔逻辑的另一种电路表达方式。研究表明，较之布尔逻辑，基于RM逻辑的部分电路(如算术电路、奇偶校验电路等功能电路)具有更紧凑的结构^[1]和更好的可测性^[2]。RM电路延时和面积优化是电路综合和优化技术的重要组成部分，受到了学术界的普遍重视^[3-6]。n变量RM逻辑函数具有2ⁿ个固定极性，对应2ⁿ个不同的固定极性里德穆勒(Fixed-Polarity Reed-Muller，FPRM)表达式^[4]。每个表达式繁简不一，其对应电路的延时和面积也不尽相同。优化中小规模电路时，可以利用穷尽算法遍历和检验每个极性，但对较大规模电路，由于其极性空间的急剧增加，穷尽搜索策略难于在有限的时间内得到优化结果。因此，需要寻找一种有效的智能算法来提高极性的搜索效率。

粒子群优化(Particle Swarm Optimization，PSO)算法是一种新兴的进化计算技术，它源于对鸟群捕食行为的研究，是一种基于种群的智能方法^[7]。较之其他智能算法，如遗传算法(Genetic Algorithm，GA)^[5]、模拟退火算法^[8]等，PSO算法具有原理简单、参数较少、收敛速度快等特点，并且易于实现，因此被广泛应用于连续非线性函数、神经网络、非线性约束优化问题等^[7，9]。PSO算法从初始解出发，通过追随当前最优值并经逐代搜索来寻找全局最优值，该全局最优值与FPRM电路延时和面积最佳极性相对应。

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