[发明专利]一种实现现场可编程门阵列快速布局布线的方法

权利要求书

1.一种实现现场可编程门阵列快速布局布线的方法，其特征在于，该实现现场可编程门阵列快速布局布线的方法具体步骤为：

第一步，将电路中每一个可配置逻辑单元CLB、I/O单元、异构模块等单元随机地放置到现场可编程门阵列芯片内部物理位置，得到一个初始布局；

第二步，计算初始温度T₀；

第三步，布局迭代；

第四步，局部优化布局；

第五步，如果累计第三步中对步骤一至步骤三过程迭代总次数超过TAS，则输出当前最优布局并转第六步进行布线；否则令当前温度T为前一次执行第三步过程中新布局的接受率第一次低于44%时的温度，转第三步开始重复退火；

第六步，布线初始化；

第七步，为每个线程划分任务集，假设处理器个数为P，则创建P个线程，并且为每个线程Thd[i]创建任务集SigSet[i]，i∈{1,2,…,P}；将布线资源图RG划分为P个大小相等的不交叉区域，对于每个信号，如果落入区域i的目标节点sink个数越多，就将分给区域i对应的任务集SigSet[i]，i∈{1,2,…,P}，并保证每个任务集内的sink总数一样多；

第八步，对每个线程任务集SigSet[i]中所有信号按照sink个数从多到少排列；

第九步，启动P个线程，P个线程并行执行第十步；

第十步，并行布线迭代；

第十一步，同步P个线程，即等待每个线程都执行完第十步；由主线程检查整个电路的布线是否合法，如果布线合法，即没有重复被占用的布线资源节点，则转第十四步；否则，对所有重复被占用的布线资源节点的历史占用度加1，并且加大拥挤惩罚度，进行时序分析，转第十二步；

第十二步，主线程重新布线拥挤的信号；

第十三步，检查整个电路的布线是否合法，如果布线合法，则转第十四步；否则如果布线迭代次数不超过指定值Max，则进行时序分析并转第十步执行下一次布线迭代，否则转第十四步；

第十四步，将其余P-1个线程合并到主线程，输出布线结果并退出布线。

2.如权利要求1所述的实现现场可编程门阵列快速布局布线的方法，其特征在于，在第三步中，布局迭代具体步骤为：

步骤一，在当前布局上，通过随机地选择一对可配置逻辑单元CLB、I/O单元、异构模块等单元交换位置，或者选择一个可配置逻辑单元CLB、I/O单元、异构模块等单元与一个空白位置进行交换，得到一个新的布局，得到一个新布局，并计算新布局的花费Cost：

Cost=Cost′+λ×tc-tc′tc′+(1-λ)×bc-bc′bc′;]]>

其中Cost'表示当前布局花费，初始布局时Cost'=1.0，tc、tc'、bc、bc'均为实数，tc和bc分别表示新布局的时序量和拥挤量，tc'和bc'分别表示当前布局的时序量和拥挤量，λ表示时序量的权重，1-λ表示拥挤量的权重，λ=0.5；

步骤二，根据当前温度T，用新布局的花费Cost与当前布局的花费Cost'之差ΔC判断是否接受新布局：若ΔC<0，则接受新布局为当前布局，否则，设u为区间[0,1]内的一个随机数，如果u<exp(-ΔC/T)，则接受新布局为当前布局；

步骤三，用VFSR退火函数更新当前温度T：

T=T₀exp(-ck)，

k为接受新布局的总次数，c为实数常量，c=-log(TRS)×exp(-log(TAS))；TRS为退火尺度系数，TRS=10^-9，TAS为最大退火迭代次数，TAS计算方法为：

TAS=log_0.8(0.05×H/T₀)×M，

其中H为电路中的信号个数，M为马可夫链长度，M=10·N^1.33；

步骤四，对步骤一至三过程进行M次迭代；

步骤五，如果T<0.05×Cost/H，则执行步骤四，否则转步骤一继续执行。