[发明专利]一种混合极性XNOR/OR电路面积优化方法

说明书

本发明公开了一种混合极性XNOR/OR电路面积优化方法，首先读入PLA格式的电路，采用函数表示该电路，然后采用极性转换方法将函数转换为混合极性XNOR/OR电路的表达式，接着将混合极性XNOR/OR电路面积优化各参数与三值多样性粒子群算法的各参数进行关联并建立适应度函数，最后采用三值多样性粒子群算法搜索到最优极性，得到最优极性下的最优面积，在搜索过程中，增加了广泛学习思想和三值变异操作；优点是可以快速准确的搜索到最优极性，搜索能力强，搜索效率高。

技术领域

本发明涉及一种XNOR/OR电路面积优化方法，尤其是涉及一种混合极性XNOR/OR电路面积优化方法。

背景技术

数字逻辑电路既可以用基于AND/OR/NOT运算的Boolean逻辑，也可以用基于XOR/AND或XNOR/OR运算的Reed-Muller(RM)逻辑来实现。目前，基于传统Boolean逻辑的电路面积优化技术已经相当的成熟，建立了相对系统的自动设计方案，并且成功应用于各种商业EDA软件，如Synopsys、Mentor和Graphics Cadence公司的产品等。研究表明采用或部分采用RM逻辑进行设计可得到性能上的极大改进与提升。与Boolean逻辑实现的电路相比，用RM形式表示的部分电路具有更紧凑的结构，如：算术电路、奇偶校验电路和通信电路等；用RM形式实现的逻辑电路具有良好的可测试性，这尤其适合用于可测试性方面的设计，从而为解决当前IC测试验证难题提供了一套切实可行的方案。

对于采用RM逻辑设计的RM逻辑电路，其RM逻辑展开式通常包括固定极性RM(Fixed-Polarity Reed-Muller,FPRM)展开式和混合极性RM(Mixed-Polarity Reed-Muller，MPRM)展开式两种。对于n输入RM逻辑电路，FPRM展开式的极性个数是MPRM展开式的(2/3)ⁿ，且MPRM展开式的极性包括FPRM展开式的所有极性，MPRM电路的巨大极性搜索空间也导致其电路性能优化的时间和空间复杂度都高于FPRM电路，因此，在MPRM逻辑电路的优化理论和求解方法上迫切需要新的突破。枚举法和遗传算法是目前MPRM逻辑电路优化中常用的两种方法。但是，枚举法对大规模MPRM逻辑电路进行优化时，在运行时间上不可行，搜索效率较差；遗传算法对大规模MPRM逻辑电路进行优化时，具有种群的多样性保持机制差，收敛速度慢，且局部寻优能力弱等方面的缺陷。

鉴此，设计一种搜索能力强，搜索效率高的混合极性XNOR/OR电路面积优化方法具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种搜索能力强，搜索效率高的混合极性XNOR/OR电路面积优化方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种混合极性XNOR/OR电路面积优化方法，包括以下步骤：

(1)读入PLA格式的电路，该电路采用函数表示，n为函数f(x_n-1,x_n-2,…,x_k,…,x₀)的输入变量数，(x_n-1,x_n-2,…,x_k,…,x₀)为函数f(x_n-1,x_n-2,…,x_k,…,x₀)的n个输入变量，∏为与运算符，a_i是最大项系数，且a_i∈{0,1}，i为最大项序数，用二进制表示为i_n-1i_n-2…i_k…i₀，M_i是最大项，表示n个输入变量相或，k为正整数，且0≤k≤n-1；