[发明专利]一种基于线性延时模型的高层次综合调度方法

说明书

本发明公开一种基于线性延时模型的高层次综合调度方法，包括：获取输入的电路描述后构建对应的控制数据流图；对控制数据流图中的操作运算进行分类，为每一类操作运算建立对应的延时模型；基于延时模型对操作运算进行延时估算；计算控制数据流图中任意数据路径的延时信息；将计算出的延时信息标注至控制数据流图中，并根据带有延时信息的控制数据流图构建调度图；采用差分约束系统调度算法对调度图进行调度得到调度结果。本发明所使用的线性延时模型在保证估算的准确性同时降低算法时间复杂度为多项式时间复杂度，可以快速、准确的求解调度目标函数得到一个准确的结果，使得整体的调度结果更优，从而能够更加快速准确地生成硬件电路结构。

技术领域

本发明涉及硬件电路结构设计领域，具体涉及一种基于线性延时模型的高层次综合调度方法。

背景技术

从20世纪60年代初期开始，微电子相关制造工艺技术的发展便遵循着英特尔公司联合创始人Gordon Moore提出的预言，即摩尔定律——每过1.5年，集成电路的芯片上所集成的电路数目就将增加一倍，微处理器的效能综合表现也将提升一倍。集成电路产品如此极速的发展给其设计工作提出了更为苛刻的要求，也给设计者的设计效益带来了严重的问题。关于集成电路的设计工具和设计方法的进步已经成为推动集成电路产业发展的不可或缺的部分。

当下，集成电路的前期设计基本上通过硬件描述语言进行开展，而主流的硬件描述语言有Verilog语言和VHDL语言这两种。由于集成电路的复杂度不断上升，传统EDA工具和传统寄存器传输级的设计方法处于极大的困境，该行业涉及的抽象水平也从原来的寄存器传输级别提升至如今的电子系统级别，而高层次综合技术则是用于完成上述转变任务的最关键的技术。

高层次综合的目标是在目标集合中得到一个满足既定的数字系统的算法级行为描述、各类用户约束等条件的结构。高层次综合流程包括：编译与转换、算子调度、资源分配、寄存器分配和连线网络生成与优化。其中，算子调度即调度算法是为编译转换生成的控制数据流图中的每一个操作运算分配到各个控制步，从而得到满足约束条件的最优或较优算子调度方案，是高层次综合流程中最为重要的一个步骤。调度算法按照其实现方法分类，主要可以分为变换法、整数线性规划法和构造法。所述变换法是首先选用简单易实现的调度算法（例如ASAP）获得一个最初的调度方案，然后对该调度方案进行迭代变换，用来得到最优的调度结果；所述整数线性规划（ILP）法是将调度问题转化为整数线性规划问题进行求解；而构造法是每次先选择一个操作，再选择一个适当的控制步，然后将该操作调度到选定的控制步中，直到所有的操作都被调度完成。构造法的关键是如何选择下一步的调度操作，以及如何选择合适的控制步来放置选定的操作，而为每一个操作和运算分配到正确的控制步中需要对所有数据路径所需延时有一个精确的估算。而目前的高层次调度方法中，对数据路径所需延时的估算方法要么算法时间复杂度高，要么估算精确度低，从而使得整体调度效果差，已经不能满足集成电路设计的发展需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于线性延时模型的高层次综合调度方法 ，采用的技术方案如下：

一种基于线性延时模型的高层次综合调度方法，包括：

S1、获取输入的电路描述后构建对应的控制数据流图；

S2、对控制数据流图中的操作运算进行分类，为每一类操作运算建立对应的延时模型；

S3、基于延时模型对操作运算进行延时估算；

S4、计算控制数据流图中任意数据路径的延时信息；

S5、将计算出的延时信息标注至控制数据流图中，并根据带有延时信息的控制数据流图构建调度图；

S6、采用差分约束系统调度算法对调度图进行调度得到调度结果。