[发明专利]一种基于信号概率的FPGA用户电路逻辑反转优化方法

权利要求书

1.一种基于信号概率的FPGA用户电路逻辑反转优化方法，所述的FPGA用户电路为以查找表和触发器为基础实现的电路；其特征在于包括如下步骤：

(1)对FPGA中的原始用户电路施加仿真激励进行仿真，得到仿真输出结果；同时对FPGA中的原始用户电路进行线网逻辑检查，得到符合逻辑反转要求的初级目标线网列表；

(2)根据步骤(1)得到的仿真输出结果，计算用户电路各线网i的信号概率P_i；

(3)根据FPGA中的原始用户电路的线网逻辑特性，结合步骤(2)中的信号概率P_i，对初级目标线网列表进行各线网信号概率识别，得到需要进行逻辑反转操作的终极目标线网列表；

(4)对终极目标线网列表中的目标线网进行前级扇出逻辑反转操作和后级扇入逻辑调整操作，得到优化后的用户电路；

所述的线网逻辑检查具体步骤如下：

(1.1)首先进行线网类型检查：对原始用户电路的所有内部信号进行遍历，判断信号类型，当信号表明线网类型为GND线网或VCC线网时，忽略该线网，当为信号线网时，转步骤(1.2)；

(1.2)进行线网前级信号源检查和线网后级信号漏检查；将同时满足线网前级信号源端连接到触发器的输入端和输出端、线网后级信号漏端连接到查找表的输入端的线网存入初级目标线网列表。

2.根据权利要求1所述的一种基于信号概率的FPGA用户电路逻辑反转优化方法，其特征在于：所述用户电路各线网i的信号概率P_i是指线网逻辑值为1的时间在整个仿真周期中所占的比例，其中0≤P_i≤1。

3.根据权利要求1所述的一种基于信号概率的FPGA用户电路逻辑反转优化方法，其特征在于：所述FPGA中的原始用户电路的线网逻辑特性由故障注入的方法获得，当FPGA中的原始用户电路的内部节点发生翻转，逻辑值为1的内部线网占据大多数时，将初级目标线网列表中信号概率P_i≤0.5的线网纳入终极目标线网列表；当FPGA中的原始用户电路的内部节点发生翻转，逻辑值为0的内部线网占据大多数时，将初级线网列表中信号概率P_i>0.5的线网纳入终极目标线网列表。

4.根据权利要求1所述的一种基于信号概率的FPGA用户电路逻辑反转优化方法，其特征在于：所述步骤(4)中的前级扇出逻辑反转操作是指将与目标线网相连的前级信号源的逻辑值翻转，实现过程为修正前级信号源前端的查找表中的真值表。

5.根据权利要求4所述的一种基于信号概率的FPGA用户电路逻辑反转优化方法，其特征在于：修正前级信号源前端的查找表中的真值表为将真值表中的输出逻辑值取反。

6.根据权利要求1所述的一种基于信号概率的FPGA用户电路逻辑反转优化方法，其特征在于：所述步骤(4)中的后级扇入逻辑调整操作是指将与目标线网相连的后级信号漏的逻辑值翻转，实现过程为修正后级信号漏后端的查找表中的真值表。

7.根据权利要求6所述的一种基于信号概率的FPGA用户电路逻辑反转优化方法，其特征在于：假设查找表具有N个输入端，N≥3；目标线网的后级信号漏连接到查找表的第i个输入端，0≤i≤N-1；则将查找表中的真值表以2ⁱ为一组进行相邻逻辑对换。