[发明专利]利用共享ZMODD提取ESOP乘积项间公因子的可逆电路综合方法

权利要求书

1.一种利用共享ZMODD提取ESOP乘积项间公因子的可逆电路综合方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，使用共享ZMODD表示多输出函数的ESOP；

S2，由共享ZMODD采取迭代方式提取ESOP乘积项间的公因子；

S3，根据步骤S2的结果，进行可逆电路综合；

ESOP，Exclusive-Sum-Of-Products，表示积之异或和，是函数基于“与-异或”运算的逻辑表示，即由异或运算连接一组乘积项的表示形式，采用立方体集合表示；ZMODD，Zero-suppressed Multiple-Output Decision Diagram，表示零抑制多输出决策图，是多输出立方体的一种图形表示，如果将一个ESOP立方体表示为一个ZMODD，那么ESOP立方体集合则可以表示为共享ZMODD；

步骤S1具体包括：

S11，对于一个n输入m输出的布尔函数，其ESOP立方体c＝[i₀,i₁,…,i_n-1,o₀,o₁,…,o_m-1]，[i₀,i₁,…,i_n-1]为立方体的输入部分，对应ESOP乘积项i_j∈{0,1,-}分别对应[o₀,o₁,…,o_m-1]为立方体的输出部分，o_k∈{0,1}，o_k＝1时表示乘积项属于函数f_k；

S12，将每一个ESOP立方体均映射为一个ZMODD，对于立方体的输入i_j，i_j＝1时将其映射为ZMODD输入变量x_j，i_j＝0时则将其映射为ZMODD输入变量i_j＝-时不进行映射；对于立方体的输出o_k，o_k＝1时将其映射为ZMODD输出变量f_k，o_k＝0时不进行映射；

步骤S2具体包括：

S21，对共享ZMODD进行变量排序，然后深度优先遍历共享ZMODD，根据输入变量结点是否被共享来提取立方体输入部分即ESOP乘积项间的公因子；

S22，当一个输入变量结点被多个ZMODD共享时，提取由该输入变量结点至常量1结点的路径所构成的公因子；迭代此过程，直至ZMODD中没有输入变量结点被共享为止；

S23，当ZMODD中不再有输入变量结点被共享时，遍历共享ZMODD得到公因子提取后的ESOP立方体集合，并记录各个立方体所包含的公因子；

步骤S3具体包括：

依次综合ESOP的各个立方体，当被综合的立方体包含公因子时，先将该立方体所包含的公因子综合为可逆逻辑门，然后再对该立方体进行综合；对于没有公因子被提取的立方体则直接进行综合，并将综合所得可逆逻辑门级联为可逆电路。

2.根据权利要求1所述的可逆电路综合方法，其特征在于，所述的步骤S21中的变量排序的方法是Sifting技术，所述的步骤S22中的公因子提取操作是利用除法运算完成。

3.根据权利要求1所述的可逆电路综合方法，其特征在于，在将公因子综合为可逆逻辑门时，使用值为常量0的辅助线作为其综合所得可逆逻辑门的目标线，然后将该辅助线作为一条控制线依次综合所有包含该公因子的立方体，并且待包含该公因子的所有立方体均被综合完成后，使用可逆逻辑门恢复该辅助线的值，以供其余公因子的综合使用。