[发明专利]一种测试FPGA单长线及连接开关的扩展布线方法有效

专利信息
申请号: 201210108006.1 申请日: 2012-04-13
公开(公告)号: CN102809711A 公开(公告)日: 2012-12-05
发明(设计)人: 李晓磊;徐彦峰;于大鑫 申请(专利权)人: 中国电子科技集团公司第五十八研究所
主分类号: G01R31/08 分类号: G01R31/08;G01R31/02;G01R31/327
代理公司: 无锡市大为专利商标事务所 32104 代理人: 殷红梅
地址: 214035 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 测试 fpga 长线 连接 开关 扩展 布线 方法
【说明书】:

技术领域

本发明实现了一种测试FPGA单长线及连接开关的扩展布线方法,属FPGA自动化布线范畴。

背景技术

FPGA芯片是一种布线资源数量庞大、种类繁多、可重复编程的超大规模集成电路,在实际应用中,发生于互连资源上的故障率远大于其它器件的故障率,那么为了解决发生于互连资源上的故障,尤其为了测试单长线及互连开关的连接情况,并快速有效地对故障进行查找、定位和解决,这里采用了一种FPGA单长线及直连开关的测试方法(专利申请号201110125752.7)。

在对该测试方法进行实施验证的过程中发现,由于手工费时费力且错误率高以及机时有限且极其昂贵等系列原因,极需一种更高效的布线算法来进行快速的资源配置和有效配置资源图生成以进行连续无间断的测试。

近年来,各国学者提出过许多相关布线算法,其中迷宫算法是一种比较成熟的算法,其它如蚁群算法、全局寻优算法等都有一定的用途和群众基础,然而,这些算法在实施的过程中不是针对性不强,如单长线资源的覆盖率问题,就是理论到实践验证转换有一定难度,可操作性不强,另外有的算法在布线效率上的表现也不是很令人满意。

发明内容

为了解决现有布线方法的不足、针对性不强以及其它如手工布线效率低下等问题,本发明依据层次式FPGA的结构特点,提出了一种测试FPGA单长线及连接开关的扩展布线方法,是一种基于布通率的高可靠、高适应、高效率的布线方法。

按照本发明提供的技术方案,所述测试FPGA单长线及连接开关的扩展布线方法,步骤如下:

步骤一、设置轮回行并初始化参数:确定轮回行的数目为2,并为后续布线搜索到的链路中间结果准备存储空间,准备完成后进入步骤二;

步骤二、快速分组:依据分组算法依次将CLB和单长线进行分组,获取轮回行所有CLB分组和第一组CLB分组对应单长线起始组合点;分组完成后进入步骤三,如果失败则退出算法,返回失败代码;

步骤三、线序预估:在选取完第一组CLB分组连接点后,通过获取轮回行所有关键布线CLB分组连接点的方法获取轮回行所有CLB分组的起始连接点,然后分别对这些连接点进行测试验证,测试该分组是否合适,是否可以选出最优线序;测试的方法是:依据宽度优先算法搜索并选取该CLB布线在最大链长下的所有可布通的线网,如能布通则表示该分组暂时可行,并分别记录CLB1、CLB2、CLB3、CLB4可布通的组合序号以便在后续回退时调整该组合序号选出相应线序组合;当预估完成后进入步骤四,否则,如果所有组合测试后均未发现可布通的线序组合则回退至步骤二重新分组;所述CLB1、CLB2、CLB3、CLB4分别指每个CLB分组的第一个CLB、第二个CLB、第三个CLB和第四个CLB;

步骤四、二次过滤:经过步骤3预估过滤后,确定了所有关键布线CLB分组的起始连接点和所有可行的线序组合后,再做进一步进行过滤排除:从第一个CLB分组的CLB1和CLB2开始,依次选取相邻下个分组的CLB1和CLB2,在选取CLB1和CLB2的过程中过滤水平六长线的占用,并同时采用线序选优的策略选取最优线序组合,以降低CLB1和CLB2分别对CLB4和CLB3布线线网的影响;在选取CLB1、CLB2、CLB3和CLB4的过程中,考虑相互之间水平六长线和行间单长线的占用影响,当过滤完成后进入步骤五,否则失败回退至步骤二重新分组;

步骤五、线序拼接:在完成所有关键布线CLB分组的布线后,需要对相邻关键布线CLB分组的布线进行拼接来完成整个线网的布线,在拼接过程中,依据单个CLB在线序预估阶段选出的可行线序索引进行,当拼接成功则进入步骤八,否则当某个CLB在重试完所有的可行线序索引后均未拼接成功,则进入步骤六进行回退判定;

步骤六、回退判定:在线序拼接失败后,进行布线CLB回退位置的选择,首先选择拼接失败CLB的顶部CLB,调整顶部CLB选取的线序组合对底部CLB布线有影响的占用集合,同时测试底部CLB是否可以布通;如果可以则记录该线序索引值,进入步骤七进行拆除重布;如果调整完所有线序索引仍未布通,则回退至该拼接失败CLB的上一相邻关键布线CLB分组内具有相同组内索引的CLB,同样重试该CLB选出的可行线序索引进行,同时测试是否可以布通,如是,则记录该线序索引值,进入步骤七进行拆除重布,如果重试完所有的可行线序索引后仍未布通,则继续按照上述方法循环回退,直至回退位置为首行的首个分组为止;如果仍未成功则回退至步骤二重新分组;

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